JP2022186352A - Synthetic fiber processing agent and synthetic fiber - Google Patents

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Abstract

To improve the convergence of flame-resistant fibers and suppress fluffing of carbon fibers.SOLUTION: A synthetic fiber processing agent contains a phenol amine compound and a nonionic surfactant.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、合成繊維用処理剤、及び合成繊維に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a treatment agent for synthetic fibers and synthetic fibers.

例えば、炭素繊維は、アクリル樹脂等を紡糸する紡糸工程、紡糸された繊維を乾燥して緻密化する乾燥緻密化工程、乾燥緻密化した繊維を延伸して合成繊維である炭素繊維前駆体を製造する延伸工程、炭素繊維前駆体を耐炎化する耐炎化処理工程、及び耐炎化繊維を炭素化する炭素化処理工程を行なうことにより製造される。 For example, carbon fiber is produced by a spinning process of spinning acrylic resin, etc., a drying and densifying process of drying and densifying the spun fiber, and a carbon fiber precursor, which is a synthetic fiber, by drawing the dried and densified fiber. , a flameproofing treatment step of flameproofing the carbon fiber precursor, and a carbonization treatment step of carbonizing the flameproof fiber.

合成繊維の製造工程において、繊維の集束性を向上させるために、合成繊維用処理剤が用いられることがある。
特許文献1には、アミノ変性シリコーンと、界面活性剤と、分子内にポリオキシアルキレン基及び2つ以上の一級アミン基を有するアミン化合物とを含む合成繊維用処理剤としての繊維処理剤が開示されている。
Synthetic fiber treatment agents are sometimes used in the process of manufacturing synthetic fibers in order to improve the bundling properties of the fibers.
Patent Document 1 discloses a fiber treatment agent as a treatment agent for synthetic fibers containing an amino-modified silicone, a surfactant, and an amine compound having a polyoxyalkylene group and two or more primary amine groups in the molecule. It is

国際公開第2018/003347号WO2018/003347

ところで、合成繊維用処理剤には、合成繊維を耐炎化した際における耐炎化繊維の集束性の向上や、耐炎化繊維を炭素化した際における炭素繊維の毛羽の抑制も求められている。 By the way, treatment agents for synthetic fibers are required to improve bundling properties of flame-resistant synthetic fibers when synthetic fibers are flame-resistant, and to suppress fluffing of carbon fibers when flame-resistant fibers are carbonized.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐炎化繊維の集束性の向上、及び炭素繊維の毛羽の抑制を可能にした合成繊維用処理剤を提供することにある。また、この合成繊維用処理剤が付着した合成繊維を提供することにある。 The present invention has been made in view of these circumstances, and its object is to provide a treatment agent for synthetic fibers that can improve the bundling property of flame-resistant fibers and suppress the fluffing of carbon fibers. . Another object of the present invention is to provide a synthetic fiber to which this synthetic fiber treatment agent is attached.

上記課題を解決するための合成繊維用処理剤は、フェノールアミン化合物、及び非イオン性界面活性剤を含有することを要旨とする。
上記合成繊維用処理剤について、前記フェノールアミン化合物が、下記のフェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物とから形成されたもの、及び下記のフェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物の3成分から形成された化合物に対してホウ素含有化合物を反応させたものから選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
The gist of the synthetic fiber treatment agent for solving the above problems is that it contains a phenolamine compound and a nonionic surfactant.
In the synthetic fiber treatment agent, the phenolamine compound is formed from the following phenol derivative, formaldehyde, and polyamine compound, and the following three components: the phenol derivative, formaldehyde, and polyamine compound. It is preferably at least one selected from those obtained by reacting the boron-containing compound with the compound obtained by the reaction.

フェノール誘導体:数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基が、変性しているフェノール。
上記合成繊維用処理剤について、前記非イオン性界面活性剤が、炭素数4以上30以下の一価アルコール1モルに対し炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドを合計で1モル以上50モル以下の割合で付加させた化合物、及び炭素数4以上30以下のアルキルアミン1モルに対し炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドを合計で1モル以上50モル以下の割合で付加させた化合物の少なくとも一つを含むことが好ましい。
Phenol derivative: A phenol in which a hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less is modified.
In the synthetic fiber treatment agent, the nonionic surfactant contains 1 mol or more and 50 mol or less of an alkylene oxide having 2 or more and 4 or less carbon atoms per 1 mol of a monohydric alcohol having 4 or more and 30 or less carbon atoms. At least one of a compound added at a ratio of 1 mol or more and 50 mol or less in total of an alkylene oxide having 2 or more and 4 or less carbon atoms per 1 mol of an alkylamine having 4 or more and 30 or less carbon atoms. is preferably included.

上記合成繊維用処理剤について、前記フェノールアミン化合物と前記非イオン性界面活性剤との質量比が、フェノールアミン化合物/非イオン性界面活性剤=5/95以上95/5以下であることが好ましい。 In the synthetic fiber treatment agent, the mass ratio of the phenolamine compound and the nonionic surfactant is preferably phenolamine compound/nonionic surfactant = 5/95 or more and 95/5 or less. .

上記合成繊維用処理剤について、さらに、ブレンステッド酸を含有することが好ましい。
上記合成繊維用処理剤について、さらに、エポキシ化合物を含有することが好ましい。
The synthetic fiber treatment agent preferably further contains Bronsted acid.
The synthetic fiber treatment agent preferably further contains an epoxy compound.

上記合成繊維用処理剤について、前記エポキシ化合物が、エポキシ変性シリコーン、及びエポキシ・ポリエーテル変性シリコーンから選ばれる少なくとも一つを含むものであることが好ましい。 In the synthetic fiber treatment agent, the epoxy compound preferably contains at least one selected from epoxy-modified silicone and epoxy/polyether-modified silicone.

上記合成繊維用処理剤について、さらに、アミノ変性シリコーン、ジメチルシリコーン、及びポリエーテル変性シリコーンから選ばれる少なくとも一つを含有することが好ましい。 The synthetic fiber treatment agent preferably further contains at least one selected from amino-modified silicone, dimethyl silicone, and polyether-modified silicone.

上記合成繊維用処理剤について、前記合成繊維が、炭素繊維前駆体であることが好ましい。
上記課題を解決するための合成繊維用処理剤は、上記合成繊維用処理剤が付着していることを要旨とする。
In the synthetic fiber treatment agent, the synthetic fiber is preferably a carbon fiber precursor.
The gist of the synthetic fiber treatment agent for solving the above problems is that the synthetic fiber treatment agent is adhered thereto.

本発明によると、耐炎化繊維の集束性を向上させることができるとともに、炭素繊維の毛羽を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to improve the bundling property of a flameproof fiber, the fluff of carbon fiber can be suppressed.

(第1実施形態)
本発明に係る合成繊維用処理剤(以下、単に処理剤ともいう。)を具体化した第1実施形態について説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of a processing agent for synthetic fibers (hereinafter also simply referred to as a processing agent) according to the present invention will be described.

本実施形態の処理剤は、フェノールアミン化合物、及び非イオン性界面活性剤を含有する。
処理剤が、フェノールアミン化合物、及び非イオン性界面活性剤を含有することにより、処理剤が付着した合成繊維を耐炎化処理した際に、耐炎化繊維の集束性を向上させることができる。また、この耐炎化繊維を炭素化した際に、炭素繊維の毛羽を抑制することができる。
The treatment agent of this embodiment contains a phenolamine compound and a nonionic surfactant.
By containing a phenolamine compound and a nonionic surfactant in the treating agent, when synthetic fibers to which the treating agent is attached are subjected to the flameproofing treatment, bundling of the flameproofed fibers can be improved. In addition, fluffing of the carbon fiber can be suppressed when the flame-resistant fiber is carbonized.

<フェノールアミン化合物について>
上記フェノールアミン化合物は、下記のフェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物とから形成されたもの、及び下記のフェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物の3成分から形成された化合物に対してホウ素含有化合物を反応させたものから選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
<Regarding the phenolamine compound>
The above phenolamine compound is a compound formed from the following phenol derivative, formaldehyde, and polyamine compound, and a compound formed from the following three components of the phenol derivative, formaldehyde, and polyamine compound, and a boron-containing compound. is preferably at least one selected from those reacted with

フェノール誘導体:数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基が、変性しているフェノール。
上記フェノール誘導体は、下記の化1で示されるものであることが好ましい。
Phenol derivative: A phenol in which a hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less is modified.
The phenol derivative is preferably represented by Chemical Formula 1 below.

Figure 2022186352000001
(化1において
:数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基)
上記数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基としては、特に制限されないが、例えばプロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、イソブテン、イソペンテン、イソヘキセン、イソオクテン等の重合物からなる炭化水素基が挙げられる。
Figure 2022186352000001
(R 1 in Formula 1 : a hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less)
The hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less is not particularly limited. be done.

上記数平均分子量は、500以上1800以下であることが好ましく、600以上1500以下であることがより好ましい。
上記Rは、フェノールに1つのみ変性していてもよいし、フェノールに2つ以上変性していてもよい。フェノールに2つ以上変性している態様では、同じ種類の炭化水素基が変性していてもよいし、異なる種類の炭化水素基が変性していてもよい。また、上記フェノール誘導体は、フェノールの基本構造を有していれば、R以外の炭化水素基等の官能基を有していてもよい。
The number average molecular weight is preferably 500 or more and 1,800 or less, more preferably 600 or more and 1,500 or less.
Only one R 1 may be modified to phenol, or two or more may be modified to phenol. In the embodiment in which two or more phenols are modified, the same type of hydrocarbon groups may be modified, or different types of hydrocarbon groups may be modified. In addition, the above phenol derivative may have a functional group such as a hydrocarbon group other than R 1 as long as it has the basic structure of phenol.

上記ポリアミン化合物は、第一級アミノ基が2つ以上結合した脂肪族炭化水素を意味するものとする。
上記ポリアミン化合物は、下記の化2で示されるものであることが好ましい。
The above polyamine compound means an aliphatic hydrocarbon in which two or more primary amino groups are bonded.
The above polyamine compound is preferably represented by Chemical Formula 2 below.

Figure 2022186352000002
(化2において
X:0以上10以下の整数)
ポリアミン化合物の具体例としては、特に制限されないが、例えばエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ジブチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、トリプロピレンテトラアミン、トリブチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、テトラプロピレンペンタアミン、テトラブチレンペンタアミン等が挙げられる。
Figure 2022186352000002
(In Formula 2, X: an integer of 0 or more and 10 or less)
Specific examples of polyamine compounds include, but are not limited to, ethylenediamine, diethylenetriamine, dipropylenetriamine, dibutylenetriamine, triethylenetetramine, tripropylenetetraamine, tributylenetetraamine, tetraethylenepentamine, and tetrapropylenepentamine. , tetrabutylene pentamine and the like.

上記ポリアミン化合物は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記フェノールアミン化合物は、フェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物とがマンニッヒ反応を行うことによって形成されたものであることが好ましい。
One of the above polyamine compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
The phenolamine compound is preferably formed by a Mannich reaction between a phenol derivative, formaldehyde, and a polyamine compound.

上記フェノールアミン化合物は、下記の化3、又は化4で示されるものであることが好ましい。 The phenolamine compound is preferably represented by Chemical Formula 3 or Chemical Formula 4 below.

Figure 2022186352000003
(化3において
:数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基
X:0以上10以下の整数)
Figure 2022186352000003
(In Formula 3, R 2 : a hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less X: an integer of 0 or more and 10 or less)

Figure 2022186352000004
(化4において
:数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基
:数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基
X:0以上10以下の整数)
上記フェノールアミン化合物は、上記の化3、又は化4の一方を単独で含有したものであってもよいし、化3と化4の両方を含有したものであってもよい。すなわち、フェノールアミン化合物は、化3と化4の混合物であってもよい。
Figure 2022186352000004
(In Formula 4, R 3 : a hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less R 4 : a hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less X: an integer of 0 or more and 10 or less)
The phenolamine compound may contain either one of Chemical Formula 3 or Chemical Formula 4 alone, or may contain both Chemical Formula 3 and Chemical Formula 4. That is, the phenolamine compound may be a mixture of chemical formulas 3 and 4.

また、フェノールアミン化合物は、フェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物の3成分から形成された化合物に対してホウ素含有化合物を反応させたものであってもよい。例えば、上記化3や化4に対して、ホウ素含有化合物を反応させたものであってもよい。 Also, the phenolamine compound may be a compound formed from three components of a phenol derivative, formaldehyde, and a polyamine compound and reacted with a boron-containing compound. For example, a boron-containing compound may be reacted with Chemical Formula 3 or Chemical Formula 4 above.

言い換えれば、フェノールアミン化合物は、ホウ素化フェノールアミン化合物であってもよい。また、上記化3、化4等のホウ素化していないフェノールアミン化合物と、ホウ素化フェノールアミン化合物との混合物であってもよい。 In other words, the phenolamine compound may be a borated phenolamine compound. Also, a mixture of a non-boronated phenolamine compound such as the above chemical formulas 3 and 4 and a borated phenolamine compound may be used.

ホウ素含有化合物としては、特に制限されないが、例えば酸化ホウ素、ハロゲン化ホウ素、ホウ酸、ホウ酸無水物、ホウ酸エステル等が挙げられる。
上記ホウ素化合物は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
Examples of the boron-containing compound include, but are not particularly limited to, boron oxide, boron halide, boric acid, boric anhydride, and borate ester.
The above boron compounds may be used singly or in combination of two or more.

上記フェノールアミン化合物を形成する際の、フェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物の比率は特に制限されず、適宜、比率を調整して形成することができる。 The ratio of the phenol derivative, formaldehyde, and polyamine compound when forming the phenolamine compound is not particularly limited, and the ratio can be adjusted as appropriate.

フェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物の比率としては、例えばフェノール誘導体1当量に対して、ホルムアルデヒド0.7当量以上3.5当量以下、ポリアミン化合物0.3当量以上1.5当量以下反応させることが好ましい。 As for the ratio of the phenol derivative, formaldehyde, and polyamine compound, for example, 0.7 to 3.5 equivalents of formaldehyde and 0.3 to 1.5 equivalents of polyamine compound are allowed to react with 1 equivalent of the phenol derivative. is preferred.

また、フェノールアミン化合物が、フェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物の3成分から形成された化合物に対してホウ素含有化合物を反応させたものである場合、ホウ素含有化合物の比率は特に制限されず、適宜、比率を調整して反応させることができる。 Further, when the phenolamine compound is obtained by reacting a boron-containing compound with a compound formed from three components of a phenol derivative, formaldehyde, and a polyamine compound, the ratio of the boron-containing compound is not particularly limited, The ratio can be adjusted as appropriate for the reaction.

ホウ素含有化合物の比率としては、例えばフェノールアミン化合物にホウ素含有量として0.05質量%以上1.5質量%以下となるようにホウ素含有化合物を反応させることが好ましい。 As for the ratio of the boron-containing compound, for example, it is preferable to react the boron-containing compound with the phenolamine compound so that the boron content is 0.05% by mass or more and 1.5% by mass or less.

フェノールアミン化合物としての上記化3、化4や、ホウ素含有化合物を反応させたものは、例えば液体クロマトグラフィー質量分析計(LC-MS)等を用いて同定することができる。 The above chemical formulas 3 and 4 as phenolamine compounds and those reacted with a boron-containing compound can be identified using, for example, a liquid chromatography-mass spectrometer (LC-MS).

<希釈剤について>
上記フェノールアミン化合物は、後述のように、非イオン性界面活性剤等と混合して処理剤を調製する際に、希釈剤で希釈された溶液として用いられることが好ましい。
<About the diluent>
As described below, the phenolamine compound is preferably used as a solution diluted with a diluent when mixed with a nonionic surfactant or the like to prepare a treatment agent.

希釈剤としては、例えば水、有機溶剤、鉱物油等が挙げられる。有機溶剤の具体例としては、ヘキサン、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチルエーテル、トルエン、キシレン、ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、クロロホルム等が挙げられる。鉱物油としては、例えば、芳香族系炭化水素、パラフィン系炭化水素、ナフテン系炭化水素等が挙げられる。より具体的には、例えばスピンドル油、流動パラフィン等が挙げられる。鉱物油の粘度は、80~190レッドウッド秒であることが好ましい。これらの鉱物油は、市販品を適宜採用することができる。 Examples of diluents include water, organic solvents, mineral oils and the like. Specific examples of organic solvents include hexane, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, propylene glycol, diethyl ether, toluene, xylene, dimethylformamide, methyl ethyl ketone and chloroform. Mineral oils include, for example, aromatic hydrocarbons, paraffinic hydrocarbons, naphthenic hydrocarbons, and the like. More specific examples include spindle oil and liquid paraffin. The mineral oil preferably has a viscosity of 80 to 190 redwood seconds. Commercially available products can be appropriately used as these mineral oils.

フェノールアミン化合物、及び希釈剤の含有割合に制限はない。フェノールアミン化合物、及び希釈剤の含有割合の合計を100質量部とすると、フェノールアミン化合物を30質量%以上90質量%以下、及び希釈剤を10質量%以上70質量%以下の割合で含むことが好ましく、フェノールアミン化合物を40質量%以上80質量%以下、及び希釈剤を20質量%以上60質量%以下の割合で含むことがより好ましい。 There is no restriction on the content ratio of the phenolamine compound and the diluent. Assuming that the total content of the phenolamine compound and the diluent is 100 parts by mass, the phenolamine compound can be contained at a rate of 30% by mass or more and 90% by mass or less and the diluent at a rate of 10% by mass or more and 70% by mass or less. More preferably, the content of the phenolamine compound is 40% by mass or more and 80% by mass or less, and the diluent is more preferably 20% by mass or more and 60% by mass or less.

<非イオン性界面活性剤について>
上記非イオン性界面活性剤としては、特に制限されないが、炭素数4以上30以下の一価アルコール1モルに対し炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドを合計で1モル以上50モル以下の割合で付加させた化合物、及び炭素数4以上30以下のアルキルアミン1モルに対し炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドを合計で1モル以上50モル以下の割合で付加させた化合物の少なくとも一つを含むことが好ましい。
<About nonionic surfactant>
The nonionic surfactant is not particularly limited, but a total of 1 mol or more and 50 mol or less of an alkylene oxide having 2 or more and 4 or less carbon atoms per 1 mol of a monohydric alcohol having 4 or more and 30 or less carbon atoms. At least one of a compound added and a compound obtained by adding an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms in a total ratio of 1 to 50 moles per 1 mol of alkylamine having 4 to 30 carbon atoms. is preferred.

炭素数4以上30以下の一価アルコールとしては、直鎖状又は分岐鎖構造を有する脂肪族アルコールであっても芳香族アルコールであってもよい。また、第一級アルコール、第二級アルコール、第三級アルコールのいずれであってもよい。 The monohydric alcohol having 4 to 30 carbon atoms may be either an aliphatic alcohol having a linear or branched structure or an aromatic alcohol. Moreover, any of primary alcohol, secondary alcohol, and tertiary alcohol may be used.

炭素数4以上30以下の一価アルコールの具体例としては、例えば、(1)ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、エイコサノール、ヘンエイコサノール、ドコサノール、トリコサノール、テトラコサノール、ペンタコサノール、ヘキサコサノール、ヘプタコサノール、オクタコサノール、ノナコサノール、トリアコンタノール等の直鎖アルキルアルコール、(2)イソブタノール、イソヘキサノール、2-エチルヘキサノール、イソノナノール、イソデカノール、イソドデカノール、イソトリデカノール、イソテトラデカノール、イソトリアコンタノール、イソヘキサデカノール、イソヘプタデカノール、イソオクタデカノール、イソノナデカノール、イソエイコサノール、イソヘンエイコサノール、イソドコサノール、イソトリコサノール、イソテトラコサノール、イソペンタコサノール、イソヘキサコサノール、イソヘプタコサノール、イソオクタコサノール、イソノナコサノール、イソペンタデカノール等の分岐アルキルアルコール、(3)テトラデセノール、ヘキサデセノール、ヘプタデセノール、オクタデセノール、ノナデセノール等の直鎖アルケニルアルコール、(4)イソヘキサデセノール、イソオクタデセノール等の分岐アルケニルアルコール、(5)シクロペンタノール、シクロヘキサノール等の環状アルキルアルコール、(6)フェノール、ノニルフェノール、ベンジルアルコール、モノスチレン化フェノール、ジスチレン化フェノール、トリスチレン化フェノール等の芳香族系アルコール等が挙げられる。 Specific examples of monohydric alcohols having 4 to 30 carbon atoms include (1) butanol, pentanol, hexanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, pentadecanol, and hexadecanol. straight-chain alkyl alcohols such as nol, heptadecanol, octadecanol, nonadecanol, eicosanol, heneicosanol, docosanol, tricosanol, tetracosanol, pentacosanol, hexacosanol, heptakosanol, octacosanol, nonacosanol, and triacontanol , (2) isobutanol, isohexanol, 2-ethylhexanol, isononanol, isodecanol, isododecanol, isotridecanol, isotetradecanol, isotriacontanol, isohexadecanol, isoheptadecanol, isooctane Decanol, isononadecanol, isoeicosanol, isoheneicosanol, isodocosanol, isotrichosanol, isotetracosanol, isopentacosanol, isohexacosanol, isoheptacosanol, isooctacosanol , isononacosanol, branched alkyl alcohols such as isopentadecanol, (3) linear alkenyl alcohols such as tetradecenol, hexadecenol, heptadecenol, octadecenol, and nonadecenol, (4) isohexadecenol, isooctadecenol, etc. branched alkenyl alcohols, (5) cyclic alkyl alcohols such as cyclopentanol and cyclohexanol, (6) aromatic alcohols such as phenol, nonylphenol, benzyl alcohol, monostyrenated phenol, distyrenated phenol, and tristyrenated phenol mentioned.

上記炭素数4以上30以下のアルキルアミンとしては、特に制限されず、一級アミン、二級アミン、及び三級アミンのいずれであってもよい。
上記炭素数4以上30以下のアルキルアミンにおいて、炭素数4以上30以下のアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖を有するアルキル基であってもよい。また、飽和アルキル基であっても、不飽和アルキル基であってもよい。
The alkylamine having 4 to 30 carbon atoms is not particularly limited, and may be any of primary amine, secondary amine and tertiary amine.
In the alkylamine having 4 to 30 carbon atoms, the alkyl group having 4 to 30 carbon atoms may be a linear or branched alkyl group. Moreover, it may be a saturated alkyl group or an unsaturated alkyl group.

直鎖のアルキル基の具体例としては、例えばブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、イコシル基等が挙げられる。 Specific examples of linear alkyl groups include butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, and hexadecyl groups. , heptadecyl group, octadecyl group, icosyl group and the like.

分岐鎖を有する飽和アルキル基の具体例としては、例えばイソブチル基、イソペンチル基、イソヘキシル基、イソヘプチル基、イソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基、イソウンデシル基、イソドデシル基、イソトリデシル基、イソテトラデシル基、イソペンタデシル基、イソヘキサデシル基、イソヘプタデシル基、イソオクタデシル基、イソイコシル基等が挙げられる。 Specific examples of branched saturated alkyl groups include isobutyl, isopentyl, isohexyl, isoheptyl, isooctyl, isononyl, isodecyl, isoundecyl, isododecyl, isotridecyl, isotetradecyl, iso Pentadecyl group, isohexadecyl group, isoheptadecyl group, isooctadecyl group, isoicosyl group and the like can be mentioned.

不飽和アルキル基としては、不飽和炭素結合として二重結合を1つ有するアルケニル基であっても、二重結合を2つ以上有するアルカジエニル基、アルカトリエニル基等であってもよい。また、不飽和炭素結合として三重結合を1つ有するアルキニル基であっても、三重結合を2つ以上有するアルカジイニル基等であってもよい。炭化水素基中に二重結合を1つ有する直鎖の不飽和アルキル基の具体例としては、例えばオクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、イコセニル基等が挙げられる。 The unsaturated alkyl group may be an alkenyl group having one double bond as an unsaturated carbon bond, or an alkadienyl group or alkatrienyl group having two or more double bonds. Alternatively, an alkynyl group having one triple bond as an unsaturated carbon bond, an alkadiynyl group having two or more triple bonds, or the like may be used. Specific examples of linear unsaturated alkyl groups having one double bond in the hydrocarbon group include octenyl, nonenyl, decenyl, undecenyl, dodecenyl, tridecenyl, tetradecenyl, pentadecenyl, hexadecenyl group, heptadecenyl group, octadecenyl group, icosenyl group and the like.

アルキル基中に二重結合を1つ有する分岐鎖を有する不飽和アルキル基の具体例としては、例えばイソオクテニル基、イソノネニル基、イソデセニル基、イソウンデセニル基、イソドデセニル基、イソトリデセニル基、イソテトラデセニル基、イソペンタデセニル基、イソヘキサデセニル基、イソヘプタデセニル基、イソオクタデセニル基、イソイコセニル基等が挙げられる。 Specific examples of branched unsaturated alkyl groups having one double bond in the alkyl group include isooctenyl, isononenyl, isodecenyl, isoundecenyl, isododecenyl, isotridecenyl and isotetradecenyl groups. , isopentadecenyl group, isohexadecenyl group, isoheptadecenyl group, isooctadecenyl group, isoicosenyl group and the like.

上記炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドとしては、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドが挙げられる。これらの中でも、エチレンオキサイドを含有するものであることが好ましい。 Examples of the alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms include ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide. Among these, those containing ethylene oxide are preferable.

アルキレンオキサイドの重合配列としては、特に制限されず、ランダム付加物であっても、ブロック付加物であってもよい。
上記炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
The polymerization sequence of alkylene oxide is not particularly limited, and may be a random adduct or a block adduct.
The alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms may be used singly or in combination of two or more.

なお、アルキレンオキサイドの付加モル数は、仕込み原料中におけるアルコール1モルに対するアルキレンオキサイドのモル数を示す。
上記フェノールアミン化合物と非イオン性界面活性剤との質量比は、特に制限されないが、フェノールアミン化合物/非イオン性界面活性剤=5/95以上95/5以下であることが好ましい。
The number of moles of alkylene oxide added indicates the number of moles of alkylene oxide per 1 mole of alcohol in the starting material.
Although the mass ratio of the phenolamine compound and the nonionic surfactant is not particularly limited, it is preferably phenolamine compound/nonionic surfactant=5/95 or more and 95/5 or less.

<ブレンステッド酸について>
本実施形態の処理剤は、さらに、ブレンステッド酸を含有することが好ましい。
ブレンステッド酸を含有することにより、耐炎化繊維の集束性をより向上させることができる。
<About Bronsted acid>
The treatment agent of the present embodiment preferably further contains a Bronsted acid.
By containing Bronsted acid, the bundling property of the flameproof fibers can be further improved.

ここで、ブレンステッド酸は、プロトンを有し、かつ、水を含有する液体組成物中で当該プロトンを放出又は解離できる酸を意味するものとする。ルイス酸のようなプロトンを有さない酸とは異なるものとする。 Here, Bronsted acid is intended to mean an acid that has protons and can release or dissociate the protons in a water-containing liquid composition. It is intended to be different from acids that do not have protons, such as Lewis acids.

ブレンステッド酸の具体例としては、特に限定されないが、例えば酢酸、ポリオキシエチレン(n=10)ラウリルエーテル酢酸、ポリオキシエチレン(n=4.5)ラウリルエーテル酢酸等のアルキルエーテル酢酸、オレオイルサルコシネート、ラウロイルサルコシネート、トリデシルアルコールのエチレンオキサイド5モル付加物のリン酸エステル、ヘキサデシルリン酸エステル等のリン酸エステル、乳酸、クエン酸、リン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等のアルキルベンゼンスルホン酸、硫酸等が挙げられる。 Specific examples of the Bronsted acid are not particularly limited, but for example, acetic acid, alkyl ether acetic acid such as polyoxyethylene (n=10) lauryl ether acetic acid, polyoxyethylene (n=4.5) lauryl ether acetic acid, oleoyl Sarcosinate, lauroyl sarcosinate, phosphoric acid esters of ethylene oxide 5-mol adducts of tridecyl alcohol, phosphoric acid esters such as hexadecyl phosphoric acid esters, lactic acid, citric acid, phosphoric acid, alkylbenzenes such as dodecylbenzenesulfonic acid Sulfonic acid, sulfuric acid and the like can be mentioned.

上記ブレンステッド酸は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
処理剤中のブレンステッド酸の含有量は、特に限定されないが、0.01質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上5質量%以下であることがより好ましい。
The Bronsted acids may be used singly or in combination of two or more.
The content of Bronsted acid in the treatment agent is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less.

<エポキシ化合物について>
本実施形態の処理剤は、さらに、エポキシ化合物を含有することが好ましい。
エポキシ化合物を含有することにより、処理剤が付着した合成繊維を用いて炭素繊維を製造した際に、炭素繊維の毛羽を好適に抑制することができる。
<About epoxy compounds>
The treatment agent of the present embodiment preferably further contains an epoxy compound.
By containing an epoxy compound, when synthetic fibers to which a treatment agent is attached are used to produce carbon fibers, fluffing of the carbon fibers can be suitably suppressed.

エポキシ化合物としては、特に制限はなく、エポキシ変性シリコーン、及びエポキシ・ポリエーテル変性シリコーンから選ばれる少なくとも一つを含むものであることが好ましい。 The epoxy compound is not particularly limited, and preferably contains at least one selected from epoxy-modified silicone and epoxy/polyether-modified silicone.

エポキシ化合物が、上記エポキシ変性シリコーン、及びエポキシ・ポリエーテル変性シリコーンから選ばれる少なくとも一つを含むものであることにより、炭素繊維の毛羽をより好適に抑制することができる。 When the epoxy compound contains at least one selected from the above-mentioned epoxy-modified silicone and epoxy-polyether-modified silicone, it is possible to more preferably suppress fluff of the carbon fibers.

エポキシ化合物の具体例としては、例えば25℃における動粘度が6000mm/s、当量が3700g/molである側鎖型脂環式エポキシ変性シリコーン、25℃における動粘度が8000mm/s、当量が3300g/molである側鎖型グリシジルエポキシ変性シリコーン、25℃における動粘度が120mm/s、当量が2700g/molである両末端型グリシジルエポキシ変性シリコーン、25℃における動粘度が2800mm/s、当量が2800g/molである側鎖型グリシジルエポキシポリエーテル変性シリコーン、25℃における動粘度が5000mm/s、当量が4200g/molである側鎖型脂環式エポキシ変性シリコーン、25℃における動粘度が3100mm/s、当量が10200g/molである側鎖型グリシジルエポキシポリエーテル変性シリコーン、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(平均分子量370)、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(平均分子量470)、ビスフェノールFジグリシジルエーテル(平均分子量340)、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、ポリグリセリンのグリシジルエーテル化物(平均分子量1000)等が挙げられる。 Specific examples of the epoxy compound include, for example, a side chain type alicyclic epoxy-modified silicone having a kinematic viscosity at 25°C of 6000 mm 2 /s and an equivalent weight of 3700 g/mol; a side chain type glycidyl epoxy-modified silicone having a kinematic viscosity of 3300 g/mol; a kinematic viscosity at 25°C of 120 mm 2 /s; an equivalent weight of 2700 g/mol; A side chain type glycidyl epoxy polyether-modified silicone having an equivalent weight of 2800 g/mol, a kinematic viscosity of 5000 mm 2 /s at 25°C, a side chain type alicyclic epoxy-modified silicone having an equivalent weight of 4200 g/mol, and a kinematic viscosity at 25°C. is 3100 mm 2 /s and the equivalent weight is 10200 g/mol side chain type glycidyl epoxy polyether modified silicone, bisphenol A diglycidyl ether (average molecular weight 370), bisphenol A diglycidyl ether (average molecular weight 470), bisphenol F diglycidyl ether (average molecular weight: 340), tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, glycidyl etherate of polyglycerin (average molecular weight: 1000), and the like.

上記エポキシ化合物は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、エポキシ化合物等の25℃における動粘度は、キャノンフェンスケ粘度計を用いて、25℃の条件下で公知の方法により測定することができる。 The epoxy compounds may be used singly or in combination of two or more. The kinematic viscosity at 25°C of an epoxy compound or the like can be measured by a known method under conditions of 25°C using a Canon Fenske viscometer.

処理剤中のエポキシ化合物の含有量は、特に限定されないが、1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、3質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。
<その他のシリコーンについて>
上記処理剤は、さらに、上記エポキシ変性シリコーン、及びエポキシ・ポリエーテル変性シリコーン以外のシリコーン(以下、「その他のシリコーン」ともいう。)を含有することが好ましい。その他のシリコーンを含有することにより、後述のように、処理剤を付着させた合成繊維を用いて製造した炭素繊維の強度をより向上させることができる。
Although the content of the epoxy compound in the treatment agent is not particularly limited, it is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less.
<About other silicones>
The treatment agent preferably further contains a silicone other than the epoxy-modified silicone and the epoxy/polyether-modified silicone (hereinafter also referred to as "other silicone"). By containing other silicones, as described later, the strength of carbon fibers produced using synthetic fibers to which a treatment agent is attached can be further improved.

また、処理剤が、その他のシリコーンと上記のエポキシ化合物とを含有することにより、処理剤を付着させた合成繊維を用いて炭素繊維を製造した際に、炭素繊維同士の融着をより好適に抑制することができる。 In addition, the treatment agent contains other silicone and the above-mentioned epoxy compound, so that when carbon fibers are produced using synthetic fibers to which the treatment agent is attached, the carbon fibers are more preferably fused together. can be suppressed.

その他のシリコーンとしては、アミノ変性シリコーン、ジメチルシリコーン、及びポリエーテル変性シリコーンから選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
その他のシリコーンの具体例としては、例えば25℃における動粘度が250mm/s、当量が7600g/molであるジアミン型のアミノ変性シリコーン、25℃における動粘度が1300mm/s、当量が1700g/molであるジアミン型のアミノ変性シリコーン、25℃における動粘度が1700mm/s、当量が3800g/molであるモノアミン型のアミノ変性シリコーン、25℃における動粘度が80mm/s、当量が4000g/molであるジアミン型のアミノ変性シリコーン、25℃における動粘度が5000mm/sであるジメチルシリコーン、25℃における動粘度が1700mm/s、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド=40/60、シリコーン/ポリエーテルの質量比=20/80のポリエーテル変性シリコーン等が挙げられる。
The other silicone is preferably at least one selected from amino-modified silicone, dimethyl silicone, and polyether-modified silicone.
Specific examples of other silicones include, for example, a diamine-type amino-modified silicone having a kinematic viscosity at 25° C. of 250 mm 2 /s and an equivalent weight of 7600 g/mol; mol, a monoamine-type amino-modified silicone having a kinematic viscosity at 25° C. of 1700 mm 2 /s and an equivalent weight of 3800 g/mol, a kinematic viscosity at 25° C. of 80 mm 2 /s and an equivalent weight of 4000 g/ mol of diamine-type amino-modified silicone, dimethyl silicone with kinematic viscosity at 25°C of 5000 mm 2 /s, kinematic viscosity at 25°C of 1700 mm 2 /s, ethylene oxide/propylene oxide = 40/60, silicone/polyether mass ratio = 20/80 polyether-modified silicone and the like.

(第2実施形態)
本発明に係る合成繊維を具体化した第2実施形態について説明する。本実施形態の合成繊維は、第1実施形態の処理剤が付着している合成繊維である。合成繊維の具体例としては、特に制限はなく、例えば(1)ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリ乳酸エステル等のポリエステル系繊維、(2)ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド系繊維、(3)ポリアクリル、モダアクリル等のポリアクリル系繊維、(4)ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、(5)セルロース系繊維、(6)リグニン系繊維等が挙げられる。
(Second embodiment)
A second embodiment of the synthetic fiber according to the present invention will be described. The synthetic fiber of this embodiment is a synthetic fiber to which the treatment agent of the first embodiment is attached. Specific examples of synthetic fibers are not particularly limited, and include (1) polyester fibers such as polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate and polylactate; (4) polyolefin fibers such as polyethylene and polypropylene; (5) cellulose fibers; and (6) lignin fibers.

合成繊維としては、後述する炭素化処理工程を経ることにより炭素繊維となる樹脂製の炭素繊維前駆体が好ましい。炭素繊維前駆体を構成する樹脂としては、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、フェノール樹脂、セルロース樹脂、リグニン樹脂、ピッチ等を挙げることができる。 As the synthetic fiber, a resin-made carbon fiber precursor that becomes a carbon fiber through a carbonization treatment step described later is preferable. The resin constituting the carbon fiber precursor is not particularly limited, but examples thereof include acrylic resins, polyethylene resins, phenol resins, cellulose resins, lignin resins, and pitch.

第1実施形態の処理剤を合成繊維に付着させる割合に特に制限はないが、処理剤(溶媒を含まない)を合成繊維に対し0.1~2質量%となるように付着させることが好ましく、0.3~1.2質量%となるように付着させることがより好ましい。 Although there is no particular limitation on the proportion of the treatment agent of the first embodiment attached to the synthetic fibers, it is preferable to attach the treatment agent (not containing a solvent) to the synthetic fibers in an amount of 0.1 to 2% by mass. , 0.3 to 1.2% by mass.

第1実施形態の処理剤を繊維に付着させる際の形態としては、例えば有機溶媒溶液、水性液等が挙げられる。
処理剤を合成繊維に付着させる方法としては、例えば、第1実施形態の処理剤の有機溶媒溶液、水性液等を用いて、公知の方法、例えば浸漬法、スプレー法、ローラー法、計量ポンプを用いたガイド給油法等によって付着させる方法を適用できる。
Examples of the form in which the processing agent of the first embodiment is attached to the fibers include an organic solvent solution, an aqueous liquid, and the like.
As a method for attaching the treatment agent to the synthetic fibers, for example, a known method such as a dipping method, a spray method, a roller method, or a metering pump is applied using an organic solvent solution, an aqueous solution, or the like of the treatment agent of the first embodiment. A method of adhering by the guide lubrication method or the like used can be applied.

本発明に係る処理剤、及びこの処理剤が付着した合成繊維を用いた炭素繊維の製造方法について説明する。
炭素繊維の製造方法は、下記の工程1~3を経ることが好ましい。
A treatment agent according to the present invention and a method for producing carbon fibers using synthetic fibers to which the treatment agent is attached will be described.
The method for producing the carbon fiber preferably includes steps 1 to 3 below.

工程1:合成繊維を紡糸するとともに、第1実施形態の処理剤を付着させる紡糸工程。
工程2:前記工程1で得られた合成繊維を200~300℃、好ましくは230~270℃の酸化性雰囲気中で耐炎化繊維に転換する耐炎化処理工程。
Step 1: A spinning step in which synthetic fibers are spun and the treatment agent of the first embodiment is attached.
Step 2: A flameproofing step of converting the synthetic fiber obtained in the step 1 into a flameproof fiber in an oxidizing atmosphere at 200 to 300°C, preferably 230 to 270°C.

工程3:前記工程2で得られた耐炎化繊維をさらに300~2000℃、好ましくは300~1300℃の不活性雰囲気中で炭化させる炭素化処理工程。
紡糸工程は、さらに、樹脂を溶媒に溶解して紡糸する湿式紡糸工程、湿式紡糸された合成繊維を乾燥して緻密化する乾燥緻密化工程、及び乾燥緻密化した合成繊維を延伸する延伸工程を有していることが好ましい。
Step 3: A carbonization step of further carbonizing the flame-resistant fiber obtained in the step 2 in an inert atmosphere at 300 to 2000°C, preferably 300 to 1300°C.
The spinning process further includes a wet spinning process of dissolving a resin in a solvent and spinning, a dry densification process of drying and densifying the wet-spun synthetic fibers, and a drawing process of drawing the dry densified synthetic fibers. It is preferable to have

乾燥緻密化工程の温度は特に限定されないが、湿式紡糸工程を経た合成繊維を、例えば、70~200℃で加熱することが好ましい。処理剤を合成繊維に付着させるタイミングは特に限定されないが、湿式紡糸工程と乾燥緻密化工程の間であることが好ましい。 The temperature of the dry densification step is not particularly limited, but it is preferable to heat the synthetic fibers that have undergone the wet spinning step at, for example, 70 to 200°C. The timing of applying the treatment agent to the synthetic fibers is not particularly limited, but it is preferably between the wet spinning process and the dry densification process.

耐炎化処理工程における酸化性雰囲気は、特に限定されず、例えば、空気雰囲気を採用することができる。
炭素化処理工程における不活性雰囲気は、特に限定されず、例えば、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気、真空雰囲気等を採用することができる。
The oxidizing atmosphere in the flameproofing treatment step is not particularly limited, and for example, an air atmosphere can be adopted.
The inert atmosphere in the carbonization treatment step is not particularly limited, and for example, a nitrogen atmosphere, an argon atmosphere, a vacuum atmosphere, or the like can be adopted.

本実施形態の処理剤、及び合成繊維によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)処理剤は、フェノールアミン化合物、及び非イオン性界面活性剤を含有する。したがって、処理剤が付着した合成繊維を耐炎化処理した際に、耐炎化繊維の集束性を向上させることができる。また、この耐炎化繊維を炭素化した際に、炭素繊維の毛羽を抑制することができる。
According to the treatment agent and synthetic fiber of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The treatment agent contains a phenolamine compound and a nonionic surfactant. Therefore, when the synthetic fibers to which the treating agent is attached are subjected to the flameproofing treatment, the bundling property of the flameproofing fibers can be improved. In addition, fluffing of the carbon fiber can be suppressed when the flame-resistant fiber is carbonized.

(2)処理剤は、さらに、ブレンステッド酸を含有する。したがって、耐炎化繊維の集束性をより向上させることができる。
(3)処理剤は、エポキシ化合物を含有する。したがって、処理剤が付着した合成繊維を用いて炭素繊維を製造した際に、炭素繊維の毛羽を好適に抑制することができる。
(2) The treating agent further contains Bronsted acid. Therefore, the bundling property of the flameproof fibers can be further improved.
(3) The treating agent contains an epoxy compound. Therefore, when carbon fibers are produced using synthetic fibers to which the treatment agent is attached, fluffing of the carbon fibers can be suitably suppressed.

(4)処理剤は、その他のシリコーンとエポキシ化合物とを含有する。したがって、処理剤を付着させた合成繊維を用いて炭素繊維を製造した際に、炭素繊維同士の融着をより好適に抑制することができる。 (4) The treatment agent contains other silicones and epoxy compounds. Therefore, when carbon fibers are manufactured using synthetic fibers to which a treatment agent is attached, it is possible to more preferably suppress fusion between carbon fibers.

上記実施形態は、以下のように変更して実施できる。上記実施形態、及び、以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施できる。
・本実施形態では、湿式紡糸工程と乾燥緻密化工程の間において、処理剤を合成繊維に付着させていたが、この態様に限定されない。乾燥緻密化工程と延伸工程の間において処理剤を合成繊維に付着させても良いし、延伸工程と耐炎化処理工程の間において処理剤を合成繊維に付着させても良い。
The above embodiment can be implemented with the following modifications. The above embodiments and the following modifications can be combined with each other within a technically consistent range.
- In the present embodiment, the treatment agent is attached to the synthetic fibers between the wet spinning process and the dry densification process, but the present invention is not limited to this aspect. The treating agent may be attached to the synthetic fibers between the drying densification step and the drawing step, or the treating agent may be attached to the synthetic fibers between the drawing step and the flameproofing step.

・本実施形態において、例えば、合成繊維が、耐炎化処理工程を行なうものの、炭素化処理工程までは行わない繊維であってもよい。また、耐炎化処理工程と炭素化処理工程の両方を行わない繊維であってもよい。 - In the present embodiment, for example, the synthetic fiber may be a fiber that is subjected to the flameproofing treatment, but is not subjected to the carbonization treatment. Also, the fiber may be a fiber that is not subjected to both the flameproofing treatment step and the carbonization treatment step.

・本実施形態の処理剤には、本発明の効果を阻害しない範囲内において、処理剤の品質保持のための安定化剤や制電剤、帯電防止剤、つなぎ剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消泡剤(シリコーン系化合物)等の通常処理剤に用いられる成分をさらに配合してもよい。 ・The processing agent of the present embodiment contains a stabilizer, an antistatic agent, an antistatic agent, a binder, an antioxidant, and an ultraviolet absorber to maintain the quality of the processing agent within a range that does not impede the effects of the present invention. Ingredients commonly used in treatment agents, such as agents and antifoaming agents (silicone compounds), may also be added.

以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例及び比較例において、部は質量部を、また%は質量%を意味する。 Examples will be given below in order to make the configuration and effect of the present invention more specific, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples and comparative examples, "part" means "mass part" and "%" means "mass%".

試験区分1(合成繊維用処理剤の調製)
(実施例1)
以下の方法により、表1に示されるフェノールアミン化合物(a1-1)が70部、希釈剤(a2-1)が30部の配合割合で含有するフェノールアミン化合物の溶液(A-1)を調製した。
Test category 1 (preparation of treatment agents for synthetic fibers)
(Example 1)
A solution (A-1) of a phenolamine compound containing 70 parts of the phenolamine compound (a1-1) and 30 parts of the diluent (a2-1) shown in Table 1 was prepared by the following method. did.

<フェノールアミン化合物の溶液(A-1)>
まず、ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、トリエチレンテトラアミン52部(0.7当量)と、100レッドウッド秒の鉱物油368部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液30部(ホルムアルデヒド15部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-1)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-1)>
First, 800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with a polybutenyl group where the polybutene portion has a number average molecular weight of 1500, 52 parts (0.7 equivalent) of triethylenetetramine, and 368 parts of mineral oil of 100 redwood seconds. mixed with. To the resulting mixture, 30 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 15 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-1).

なお、フェノールアミン化合物の溶液(A-2)~(A-12)は、以下の方法で調製した。
<フェノールアミン化合物の溶液(A-2)>
フェノールアミン化合物の溶液(A-1)100部をホウ酸1.1部と反応させてホウ素含有量が0.2質量%のフェノールアミン化合物の溶液(A-2)を調製した。
Phenolamine compound solutions (A-2) to (A-12) were prepared by the following method.
<Solution of phenolamine compound (A-2)>
100 parts of the phenolamine compound solution (A-1) was reacted with 1.1 parts of boric acid to prepare a phenolamine compound solution (A-2) having a boron content of 0.2% by mass.

<フェノールアミン化合物の溶液(A-3)>
ポリブテン部分の数平均分子量が1200であるポリブテニル基で変性されたフェノール730部(1当量)と、ジエチレントリアミン58部(1当量)と、80レッドウッド秒の流動パラフィン530部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液34部(ホルムアルデヒド17部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-3)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-3)>
730 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polybutenyl groups where the polybutene portion has a number average molecular weight of 1200, 58 parts (1 equivalent) of diethylenetriamine, and 530 parts of 80 redwood second liquid paraffin were mixed. To the resulting mixture, 34 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 17 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-3).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-4)>
ポリブテン部分の数平均分子量が600であるポリブテニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、トリエチレンテトラアミン102部(0.6当量)と、150レッドウッド秒の鉱物油916部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液70部(ホルムアルデヒド35部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-4)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-4)>
800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polybutenyl groups where the polybutene portion has a number average molecular weight of 600, 102 parts (0.6 equivalent) of triethylenetetraamine, and 916 parts of 150 redwood second mineral oil. Mixed. To the resulting mixture, 70 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 35 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-4).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-5)>
ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、トリプロピレンテトラアミン47部(0.5当量)と、100レッドウッド秒の流動パラフィン213部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液30部(ホルムアルデヒド15部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-5)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-5)>
800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polybutenyl groups where the polybutene portion has a number average molecular weight of 1500, 47 parts (0.5 equivalent) of tripropylenetetraamine, and 213 parts of 100 redwood second liquid paraffin. Mixed. To the resulting mixture, 30 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 15 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-5).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-6)>
ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、トリエチレンテトラアミン66部(0.9当量)と、120レッドウッド秒の鉱物油872部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液30部(ホルムアルデヒド15部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-6)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-6)>
800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polybutenyl groups wherein the polybutene portion has a number average molecular weight of 1500, 66 parts (0.9 equivalent) of triethylenetetraamine, and 872 parts of 120 redwood second mineral oil. Mixed. To the resulting mixture, 30 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 15 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-6).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-7)>
フェノールアミン化合物の溶液(A-6)100部をホウ酸5.7部と反応させてホウ素含有量が1.0質量%のフェノールアミン化合物の溶液(A-7)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-7)>
100 parts of the phenolamine compound solution (A-6) was reacted with 5.7 parts of boric acid to prepare a phenolamine compound solution (A-7) having a boron content of 1.0% by mass.

<フェノールアミン化合物の溶液(A-8)>
ポリイソブチレン部分の数平均分子量が900であるポリイソブテニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、トリエチレンテトラアミン130部(1.1当量)と、190レッドウッド秒の鉱物油1410部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液150部(ホルムアルデヒド75部相当、3.1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-8)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-8)>
800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polyisobutenyl groups wherein the polyisobutylene portion has a number average molecular weight of 900, 130 parts (1.1 equivalent) of triethylenetetramine, and 1410 parts of 190 redwood second mineral oil were mixed. To the resulting mixture, 150 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 75 parts of formaldehyde, 3.1 equivalents) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-8).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-9)>
ポリブテン部分の数平均分子量が600であるポリブテニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、テトラエチレンペンタアミン175部(0.8当量)と、100レッドウッド秒の鉱物油423部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液62部(ホルムアルデヒド31部相当、0.9当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-9)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-9)>
800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polybutenyl groups wherein the polybutene portion has a number average molecular weight of 600, 175 parts (0.8 equivalent) of tetraethylenepentamine, and 423 parts of 100 redwood second mineral oil. Mixed. To the resulting mixture, 62 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 31 parts of formaldehyde, 0.9 equivalent) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-9).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-10)>
ポリブテン部分の数平均分子量が1000であるポリブテニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、エチレンジアミン31部(0.7当量)と、120レッドウッド秒の鉱物油840部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液44部(ホルムアルデヒド22部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-10)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-10)>
800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polybutenyl groups where the polybutene portion has a number average molecular weight of 1000, 31 parts (0.7 equivalent) of ethylenediamine, and 840 parts of 120 redwood second mineral oil were mixed. To the resulting mixture, 44 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 22 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-10).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-11)>
ポリプロプレン部分の数平均分子量が1500であるポリプロペニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、トリブチレンテトラアミン55部(0.4当量)と、120レッドウッド秒の鉱物油863部とを混合した、得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液30部(ホルムアルデヒド15部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-11)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-11)>
800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polypropenyl groups wherein the polypropylene portion has a number average molecular weight of 1500; 30 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 15 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise to the resulting mixture over 1 hour, and then reacted at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-11).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-12)>
オクチル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、ジエチレントリアミン260部(0.7当量)と、120レッドウッド秒の鉱物油871部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液276部(ホルムアルデヒド108部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-12)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-12)>
800 parts (1 equivalent) of octyl-modified phenol, 260 parts (0.7 equivalent) of diethylenetriamine, and 871 parts of 120 redwood second mineral oil were mixed. After 276 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 108 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise to the resulting mixture over 1 hour, the mixture was reacted at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-12).

フェノールアミン化合物の種類、及び含有量、希釈剤の種類、及び含有量は、表1の「フェノールアミン化合物」欄、「希釈剤」欄にそれぞれ示すとおりである。 The type and content of the phenolamine compound and the type and content of the diluent are as shown in the "phenolamine compound" column and the "diluent" column of Table 1, respectively.

Figure 2022186352000005
(フェノールアミン化合物)
a1-1:ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリエチレンテトラアミンを反応させて得られた化合物
a1-2:ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリエチレンテトラアミンを反応させて得られた化合物をホウ酸と反応させた化合物(ホウ素含有量:0.2質量%)
a1-3:ポリブテン部分の数平均分子量が1200であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/ジエチレントリアミンを反応させて得られた化合物
a1-4:ポリブテン部分の数平均分子量が600であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリエチレンテトラアミンを反応させて得られた化合物
a1-5:ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリプロピレンテトラアミンを反応させて得られた化合物
a1-6:ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリエチレンテトラアミンを反応させて得られた化合物
a1-7:ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリエチレンテトラアミンを反応させて得られた化合物をホウ酸と反応させた化合物(ホウ素含有量:1.0質量%)
a1-8:ポリイソブチレン部分の数平均分子量が900であるポリイソブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリエチレンテトラアミンを反応させて得られた化合物
a1-9:ポリブテン部分の数平均分子量が600であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/テトラエチレンペンタアミンを反応させて得られた化合物
a1-10:ポリブテン部分の数平均分子量が1000であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/エチレンジアミンを反応させて得られた化合物
a1-11:ポリプロピレン部分の数平均分子量が1500であるポリプロペニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリブチレンテトラアミンを反応させて得られた化合物
a1-12:オクチル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/ジエチレントリアミンを反応させて得られた化合物
(希釈剤)
a2-1:鉱物油(レッドウッド粘度計での粘度が100秒)
a2-2:流動パラフィン(レッドウッド粘度計での粘度が80秒)
a2-3:鉱物油(レッドウッド粘度計での粘度が150秒)
a2-4:流動パラフィン(レッドウッド粘度計での粘度が100秒)
a2-5:鉱物油(レッドウッド粘度計での粘度が120秒)
a2-6:鉱物油(レッドウッド粘度計での粘度が190秒)
次に、表2に示される各成分を用いて、フェノールアミン化合物の溶液(A-1)が60部、非イオン性界面活性剤(B1-1)が20部、ブレンステッド酸(C-1)が0.5部、エポキシ化合物(D-1)が7.5部、その他のシリコーン(E-1)が10部、その他化合物が2部となるようにビーカーに加えた。これらをよく撹拌して合成繊維用処理剤を調製した。
Figure 2022186352000005
(Phenolamine compound)
a1-1: A compound obtained by reacting phenol/formaldehyde/triethylenetetramine modified with a polybutenyl group having a polybutene moiety with a number average molecular weight of 1,500 a1-2: A polybutene moiety having a number average molecular weight of 1,500 A compound obtained by reacting a compound obtained by reacting phenol/formaldehyde/triethylenetetraamine modified with a polybutenyl group and reacting it with boric acid (boron content: 0.2% by mass)
a1-3: A compound obtained by reacting phenol/formaldehyde/diethylenetriamine modified with a polybutenyl group whose polybutene moiety has a number average molecular weight of 1200 a1-4: A polybutenyl group whose polybutene moiety has a number average molecular weight of 600 Compound obtained by reacting modified phenol/formaldehyde/triethylenetetramine a1-5: phenol/formaldehyde/tripropylenetetramine modified with a polybutenyl group having a polybutene moiety with a number average molecular weight of 1,500 was reacted. Compound a1-6 obtained by reacting polybutenyl group-modified phenol/formaldehyde/triethylenetetramine having a polybutene moiety with a number average molecular weight of 1500 a1-7: Number average polybutene moiety A compound obtained by reacting a compound obtained by reacting polybutenyl group-modified phenol/formaldehyde/triethylenetetramine having a molecular weight of 1500 with boric acid (boron content: 1.0% by mass)
a1-8: A compound obtained by reacting phenol/formaldehyde/triethylenetetramine modified with a polyisobutenyl group having a polyisobutylene moiety with a number average molecular weight of 900 a1-9: A polybutene moiety having a number average molecular weight of 600 Compound obtained by reacting phenol/formaldehyde/tetraethylenepentamine modified with a certain polybutenyl group a1-10: Reaction of phenol/formaldehyde/ethylenediamine modified with a polybutenyl group having a polybutene moiety with a number average molecular weight of 1000 Compound a1-11 obtained by reacting polypropenyl group-modified phenol/formaldehyde/tributylene tetraamine in which the polypropylene portion has a number average molecular weight of 1500 a1-12: Compound obtained by reacting with octyl group Compound obtained by reacting modified phenol/formaldehyde/diethylenetriamine (diluent)
a2-1: Mineral oil (viscosity with Redwood viscometer is 100 seconds)
a2-2: Liquid paraffin (viscosity with Redwood viscometer is 80 seconds)
a2-3: Mineral oil (viscosity in Redwood viscometer is 150 seconds)
a2-4: liquid paraffin (viscosity of 100 seconds with a Redwood viscometer)
a2-5: Mineral oil (viscosity on Redwood viscometer is 120 seconds)
a2-6: Mineral oil (190 seconds viscosity with Redwood viscometer)
Next, using each component shown in Table 2, 60 parts of phenolamine compound solution (A-1), 20 parts of nonionic surfactant (B1-1), Bronsted acid (C-1 ), 7.5 parts of epoxy compound (D-1), 10 parts of other silicone (E-1), and 2 parts of other compounds were added to a beaker. These were thoroughly stirred to prepare a synthetic fiber treatment agent.

(実施例2~26及び比較例1~3)
実施例2~26及び比較例1~3の各フェノールアミン化合物の溶液は、表1、2に示される各成分を使用し、実施例1と同様の方法にて調製した。各例の処理剤中におけるフェノールアミン化合物の溶液の種類と含有量、非イオン性界面活性剤の種類と含有量、ブレンステッド酸の種類と含有量、エポキシ化合物の種類と含有量、その他のシリコーンの種類と含有量、その他化合物の種類と含有量、及びコハク酸イミド化合物と非イオン性界面活性剤の質量比は、表2の「フェノールアミン化合物の溶液」欄、「非イオン性界面活性剤」欄、「ブレンステッド酸」欄、「エポキシ化合物」欄、「その他のシリコーン」欄、「その他化合物」欄、及び「コハク酸イミド化合物/非イオン性界面活性剤」欄にそれぞれ示すとおりである。
(Examples 2 to 26 and Comparative Examples 1 to 3)
A solution of each phenolamine compound of Examples 2 to 26 and Comparative Examples 1 to 3 was prepared in the same manner as in Example 1 using each component shown in Tables 1 and 2. Type and content of phenolamine compound solution, type and content of nonionic surfactant, type and content of Bronsted acid, type and content of epoxy compound, and other silicones in the treatment agent of each example The type and content of other compounds, the type and content of other compounds, and the mass ratio of the succinimide compound and the nonionic surfactant are shown in Table 2, "Solution of phenolamine compound" column, ” column, “Bronsted acid” column, “epoxy compound” column, “other silicone” column, “other compound” column, and “succinimide compound / nonionic surfactant” column, respectively. .

Figure 2022186352000006
表2の記号欄に記載するB1-1~B1-9、B2-1~B2-3、C-1~C-11、D-1~D-11、E-1~E-6、F-1~F-5の各成分の詳細は以下のとおりである。
Figure 2022186352000006
B1-1 to B1-9, B2-1 to B2-3, C-1 to C-11, D-1 to D-11, E-1 to E-6, F- described in the symbol column of Table 2 The details of each component of 1 to F-5 are as follows.

(非イオン性界面活性剤)
B1-1:ドデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを9モル付加させた化合物
B1-2:イソドデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを12モル付加させた化合物
B1-3:テトラデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを7モル付加させた化合物
B1-4:テトラデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを7モル付加させた化合物
B1-5:ペンタデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを15モル付加させた化合物
B1-6:テトラデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを15モル付加させた後、プロピレンオキサイドを18モル付加させた化合物
B1-7:2級トリデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを9モル付加させた化合物
B1-8:ドデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを2モル、プロピレンオキサイドを6モルランダム付加させた化合物
B1-9:トリスチレン化フェノール1モルに対してエチレンオキサイドを15モル、プロピレンオキサイドを9モル付加させた化合物
B2-1:ドデシルアミン1モルに対してエチレンオキサイドを4モル付加させた化合物
B2-2:ドデシルアミン1モルに対してエチレンオキサイドを8モル付加させた化合物
B2-3:オクタデシルアミン1モルに対してエチレンオキサイドを15モル付加させた化合物
(ブレンステッド酸)
C-1:酢酸
C-2:ポリオキシエチレン(n=10)ラウリルエーテル酢酸
C-3:ポリオキシエチレン(n=4.5)ラウリルエーテル酢酸
C-4:オレオイルサルコシネート
C-5:ラウロイルサルコシネート
C-6:トリデシルアルコールのエチレンオキサイド5モル付加物のリン酸エステル
C-7:ヘキサデシルリン酸エステル
C-8:乳酸
C-9:クエン酸
C-10:リン酸
C-11:ドデシルベンゼンスルホン酸
(エポキシ化合物)
D-1:25℃における動粘度が6000mm/s、当量が3700g/molである側鎖型脂環式エポキシ変性シリコーン
D-2:25℃における動粘度が8000mm/s、当量が3300g/molである側鎖型グリシジルエポキシ変性シリコーン
D-3:25℃における動粘度が120mm/s、当量が2700g/molである両末端型グリシジルエポキシ変性シリコーン
D-4:25℃における動粘度が2800mm/s、当量が2800g/molである側鎖型グリシジルエポキシポリエーテル変性シリコーン
D-5:25℃における動粘度が5000mm/s、当量が4200g/molである側鎖型脂環式エポキシ変性シリコーン
D-6:25℃における動粘度が3100mm/s、当量が10200g/molである側鎖型グリシジルエポキシポリエーテル変性シリコーン
D-7:ビスフェノールAジグリシジルエーテル(平均分子量370)
D-8:ビスフェノールAジグリシジルエーテル(平均分子量470)
D-9:ビスフェノールFジグリシジルエーテル(平均分子量340)
D-10:テトラグリシジルジアミンジフェニルメタン
D-11:ポリグリセリンのグリシジルエーテル化物(平均分子量1000)
(その他のシリコーン)
E-1:25℃における動粘度が250mm/s、当量が7600g/molであるジアミン型のアミノ変性シリコーン
E-2:25℃における動粘度が1300mm/s、当量が1700g/molであるジアミン型のアミノ変性シリコーン
E-3:25℃における動粘度が1700mm/s、当量が3800g/molであるモノアミン型のアミノ変性シリコーン
E-4:25℃における動粘度が80mm/s、当量が4000g/molであるジアミン型のアミノ変性シリコーン
E-5:25℃における動粘度が5000mm/sであるジメチルシリコーン
E-6:25℃における動粘度が1700mm/s、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド=40/60、シリコーン/ポリエーテルの質量比20/80のポリエーテル変性シリコーン
(その他化合物)
F-1:分子量600のポリエチレングリコールの両末端に3-アミノプロピル基を付加したもの
F-2:ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物のジドデシルエステル
F-3:1-エチル-2-(ヘプタデセニル)-4,5-ジハイドロ-3-(2-ハイドロキシエチル)-1H-イミダゾリニウムのエチル硫酸塩
F-4:トリメチルオクチルアンモニウムジメチルホスフェート
F-5:イソトリデシルイソステアレート
試験区分2(合成繊維、及び炭素繊維の製造)
試験区分1で調製した合成繊維用処理剤を用いて、合成繊維、及び炭素繊維を製造した。
(Nonionic surfactant)
B1-1: Compound obtained by adding 9 mol of ethylene oxide to 1 mol of dodecyl alcohol B1-2: Compound obtained by adding 12 mol of ethylene oxide to 1 mol of isododecyl alcohol B1-3: 1 mol of tetradecyl alcohol B1-4: Compound obtained by adding 7 mol of ethylene oxide to 1 mol of tetradecyl alcohol B1-5: 15 mol of ethylene oxide to 1 mol of pentadecyl alcohol Added compound B1-6: Compound obtained by adding 15 mol of ethylene oxide to 1 mol of tetradecyl alcohol and then adding 18 mol of propylene oxide B1-7: Ethylene to 1 mol of secondary tridecyl alcohol Compound to which 9 mol of oxide was added B1-8: Compound to which 2 mol of ethylene oxide and 6 mol of propylene oxide were randomly added to 1 mol of dodecyl alcohol B1-9: Ethylene oxide to 1 mol of tristyrenated phenol 15 mol of and 9 mol of propylene oxide are added B2-1: A compound in which 4 mol of ethylene oxide is added to 1 mol of dodecylamine B2-2: 8 mol of ethylene oxide is added to 1 mol of dodecylamine Compound B2-3: A compound obtained by adding 15 mol of ethylene oxide to 1 mol of octadecylamine (Bronsted acid)
C-1: acetic acid C-2: polyoxyethylene (n = 10) lauryl ether acetic acid C-3: polyoxyethylene (n = 4.5) lauryl ether acetic acid C-4: oleoyl sarcosinate C-5: Lauroyl sarcosinate C-6: phosphate ester of tridecyl alcohol ethylene oxide 5 mole adduct C-7: hexadecyl phosphate ester C-8: lactic acid C-9: citric acid C-10: phosphoric acid C- 11: Dodecylbenzenesulfonic acid (epoxy compound)
D-1: Side chain type alicyclic epoxy-modified silicone having a kinematic viscosity at 25°C of 6000 mm 2 /s and an equivalent weight of 3700 g/mol D-2: A kinematic viscosity at 25°C of 8000 mm 2 /s and an equivalent weight of 3300 g/mol mol side chain type glycidyl epoxy-modified silicone D-3: kinematic viscosity at 25° C. is 120 mm 2 /s and equivalent weight is 2700 g/mol double-ended glycidyl epoxy-modified silicone D-4: kinematic viscosity at 25° C. is 2800 mm 2 /s, equivalent weight is 2800 g/mol side chain type glycidyl epoxy polyether-modified silicone D-5: side chain type alicyclic epoxy-modified silicone with kinematic viscosity at 25° C. of 5000 mm 2 /s and equivalent weight of 4200 g/mol Silicone D-6: Side chain type glycidyl epoxy polyether-modified silicone having a kinematic viscosity at 25°C of 3100 mm 2 /s and an equivalent weight of 10200 g/mol D-7: Bisphenol A diglycidyl ether (average molecular weight 370)
D-8: bisphenol A diglycidyl ether (average molecular weight 470)
D-9: Bisphenol F diglycidyl ether (average molecular weight 340)
D-10: Tetraglycidyldiamine diphenylmethane D-11: Glycidyl etherate of polyglycerin (average molecular weight 1000)
(other silicones)
E-1: A diamine-type amino-modified silicone having a kinematic viscosity at 25°C of 250 mm 2 /s and an equivalent weight of 7600 g/mol E-2: A kinematic viscosity at 25°C of 1300 mm 2 /s and an equivalent weight of 1700 g/mol Diamine-type amino-modified silicone E-3: Monoamine-type amino-modified silicone with a kinematic viscosity of 1700 mm 2 /s at 25°C and an equivalent weight of 3800 g/mol E-4: Kinematic viscosity at 25°C of 80 mm 2 /s and an equivalent diamine type amino-modified silicone E-5: dimethyl silicone having a kinematic viscosity of 5000 mm 2 /s at 25° C. E-6: kinematic viscosity of 1700 mm 2 /s at 25° C., ethylene oxide/propylene oxide = 40/60, polyether-modified silicone with a silicone/polyether mass ratio of 20/80 (Other compounds)
F-1: Polyethylene glycol having a molecular weight of 600 with 3-aminopropyl groups added to both ends F-2: Didodecyl ester of a bisphenol A ethylene oxide 2-mol adduct F-3: 1-ethyl-2-( heptadecenyl)-4,5-dihydro-3-(2-hydroxyethyl)-1H-imidazolinium ethyl sulfate F-4: trimethyloctylammonium dimethyl phosphate F-5: isotridecyl isostearate Test category 2 ( manufacturing of synthetic fibers and carbon fibers)
Synthetic fibers and carbon fibers were produced using the synthetic fiber treatment agent prepared in Test Section 1.

まず、工程1として、アクリル樹脂を湿式紡糸した。具体的には、アクリロニトリル95質量%、アクリル酸メチル3.5質量%、メタクリル酸1.5質量%からなる極限粘度1.80の共重合体を、ジメチルアセトアミド(DMAC)に溶解してポリマー濃度が21.0質量%、60℃における粘度が500ポイズの紡糸原液を作成した。紡糸原液は、紡浴温度35℃に保たれたDMACの70質量%水溶液の凝固浴中に孔径(内径)0.075mm、ホール数12,000の紡糸口金よりドラフト比0.8で吐出した。 First, as step 1, an acrylic resin was wet-spun. Specifically, a copolymer composed of 95% by mass of acrylonitrile, 3.5% by mass of methyl acrylate, and 1.5% by mass of methacrylic acid and having an intrinsic viscosity of 1.80 was dissolved in dimethylacetamide (DMAC) to give a polymer concentration of was 21.0% by mass and a spinning dope having a viscosity of 500 poise at 60°C was prepared. The spinning stock solution was discharged from a spinneret with a hole diameter (inner diameter) of 0.075 mm and a hole number of 12,000 at a draft ratio of 0.8 into a coagulation bath of 70 mass % aqueous solution of DMAC kept at a spinning bath temperature of 35°C.

凝固糸を水洗槽の中で脱溶媒と同時に5倍に延伸して水膨潤状態のアクリル繊維ストランド(原料繊維)を作成した。このアクリル繊維ストランドに対して、固形分付着量が1質量%(溶媒を含まない)となるように、試験区分1で調製した合成繊維用処理剤を給油した。合成繊維用処理剤の給油は、合成繊維用処理剤の4%イオン交換水溶液を用いた浸漬法により実施した。その後、アクリル繊維ストランドに対して、130℃の加熱ローラーで乾燥緻密化処理を行い、更に170℃の加熱ローラー間で1.7倍の延伸を施した後に巻き取り装置を用いて糸管に巻き取った。 The coagulated yarn was desolvated in a washing tank and simultaneously stretched 5 times to prepare a water-swollen acrylic fiber strand (raw material fiber). The synthetic fiber treatment agent prepared in test section 1 was oiled to the acrylic fiber strands so that the solid content adhesion amount was 1% by mass (not including the solvent). Oiling of the synthetic fiber treatment agent was carried out by an immersion method using a 4% ion-exchanged aqueous solution of the synthetic fiber treatment agent. After that, the acrylic fiber strand is dried and densified with a heating roller at 130°C, further stretched by 1.7 times between heating rollers at 170°C, and then wound around a yarn tube using a winding device. I took

次に、工程2として、巻き取られた合成繊維から糸を解舒し、230~270℃の温度勾配を有する耐炎化炉で空気雰囲気下1時間、耐炎化処理した後に、搬送用ローラーを経由して糸管に巻き取ることで耐炎化糸(耐炎化繊維)を得た。 Next, in step 2, yarn is unwound from the wound synthetic fiber, subjected to flameproofing treatment in an air atmosphere for 1 hour in a flameproofing furnace with a temperature gradient of 230 to 270°C, and passed through a conveying roller. Then, a flame-resistant yarn (flame-resistant fiber) was obtained by winding it around a yarn tube.

次に、工程3として、巻き取られた耐炎化糸から糸を解舒し、窒素雰囲気下で300~1300℃の温度勾配を有する炭素化炉で焼成して炭素繊維に転換後、糸管に巻き取ることで炭素繊維を得た。 Next, in step 3, the yarn is unwound from the wound flame-resistant yarn, baked in a carbonization furnace with a temperature gradient of 300 to 1300 ° C. in a nitrogen atmosphere, converted to carbon fiber, and then formed into a yarn tube. Carbon fibers were obtained by winding.

試験区分3(評価)
実施例1~26及び比較例1~3の処理剤について、処理剤を付着させた合成繊維を用いて作製した耐炎化繊維の集束性、炭素繊維同士の融着の有無、炭素繊維の強度、及び炭素繊維の毛羽の有無を評価した。各試験の手順について以下に示す。また、試験結果を表1の“耐炎化集束性”、“融着”、“強度”、及び“毛羽”欄に示す。
Test category 3 (evaluation)
Regarding the treatment agents of Examples 1 to 26 and Comparative Examples 1 to 3, the bundling property of the flameproof fibers produced using the synthetic fibers to which the treatment agent was attached, the presence or absence of fusion between carbon fibers, the strength of the carbon fibers, And the presence or absence of fluff on the carbon fiber was evaluated. The procedure for each test is shown below. Also, the test results are shown in Table 1 in the columns of "flame resistant bundling", "fusion", "strength", and "fluff".

(耐炎化集束性)
試験区分2の工程2において、耐炎化処理を行った繊維が搬送用ローラーを通過する際の集束状態を目視で確認して、以下の基準で集束性の評価を行った。
(Flame resistant convergence)
In step 2 of test section 2, the bundling state of the flame-resistant treated fibers passing through the transport rollers was visually observed, and bundling properties were evaluated according to the following criteria.

・耐炎化繊維の集束性の評価基準
◎(良好):繊維が集束してトウ幅が相対的に狭くなっており、且つトウ幅が一定である場合
〇(可):繊維が集束しているものの、トウ幅が一定でない場合
×(不可):繊維が集束しておらず、繊維束中に空間が存在してトウ幅が広くなっている場合
(融着)
試験区分2の工程3で得られた炭素繊維を長さ10mmに切断し、ポリオキシエチレン(10)ラウリルエーテルの水溶液中に分散させた。10分間攪拌した後、繊維の分散状態を目視で確認して、以下の基準で融着の評価を行なった。
・Evaluation criteria for bundling property of flame-resistant fibers ◎ (Good): When fibers are bundled and the toe width is relatively narrow, and the toe width is constant ○ (Fair): Fibers are bundled However, when the tow width is not constant × (impossible): When the tow width is widened due to the presence of spaces in the fiber bundle without the fibers being bundled (fusion)
The carbon fibers obtained in step 3 of test section 2 were cut into 10 mm lengths and dispersed in an aqueous solution of polyoxyethylene (10) lauryl ether. After stirring for 10 minutes, the dispersed state of the fibers was visually observed, and fusion bonding was evaluated according to the following criteria.

◎(良好):繊維が完全に均一に分散しており、短繊維束の存在が全く認められない場合
〇(可):繊維が概ね均一に分散しているが、短繊維束の存在が明らかに認められる場合
×(不可):繊維の分散状態が不均一で、短繊維束の存在が全体に認められる場合
(強度)
試験区分2の工程3で得られた炭素繊維を用いて、JIS R 7606に準じて炭素繊維の強度を測定した。以下の基準で炭素繊維の強度の評価を行った。
◎ (Good): Fibers are completely uniformly dispersed and no short fiber bundles are observed. ○ (Fair): Fibers are generally uniformly dispersed, but the presence of short fiber bundles is evident. × (impossible): When the distribution of fibers is uneven and the presence of short fiber bundles is observed throughout (strength)
Using the carbon fiber obtained in step 3 of test section 2, the strength of the carbon fiber was measured according to JIS R 7606. The strength of carbon fibers was evaluated according to the following criteria.

・強度の評価基準
◎◎(優れる):強度が4.5GPa以上
◎(良好):強度が4.0GPa以上、4.5GPa未満
〇(可):強度が3.5GPa以上、4.0GPa未満
×(不可):強度が3.5GPa未満
(毛羽)
試験区分2の工程3において、糸管に巻き取られる炭素繊維を目視で観察し、10分間当たりの毛羽数を以下の基準で評価した。
・ Evaluation criteria for strength ◎ ◎ (excellent): strength of 4.5 GPa or more ◎ (good): strength of 4.0 GPa or more and less than 4.5 GPa ○ (acceptable): strength of 3.5 GPa or more and less than 4.0 GPa × (Not allowed): Strength less than 3.5 GPa (fluff)
In step 3 of test section 2, the carbon fibers wound around the thread tube were visually observed, and the number of fluffs per 10 minutes was evaluated according to the following criteria.

・毛羽の評価基準
◎◎(優れる):毛羽数が10個未満
◎(良好):毛羽数が10個以上、30個未満
〇(可):毛羽数が30個以上、50個未満
×(不可):毛羽数が50個以上
表2の結果から、本発明によれば、耐炎化繊維の集束性を好適に向上させることができる。また、本発明の合成繊維用処理剤を付着させた合成繊維を用いて製造した炭素繊維は、繊維同士の融着が抑制される。また、強度が向上するとともに、毛羽が抑制される。
・ Evaluation criteria for fluff ◎◎ (excellent): less than 10 fluff ◎ (good): 10 or more and less than 30 fluff 〇 (acceptable): 30 or more and less than 50 fluff × (impossible) ): The number of fluffs is 50 or more From the results in Table 2, according to the present invention, the bundling property of the flame-resistant fibers can be favorably improved. Further, in the carbon fiber produced using the synthetic fiber to which the treatment agent for synthetic fiber of the present invention is adhered, the fusion between the fibers is suppressed. In addition, strength is improved and fluffing is suppressed.

本発明は、合成繊維用処理剤、及び合成繊維に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a treatment agent for synthetic fibers and synthetic fibers.

例えば、炭素繊維は、アクリル樹脂等を紡糸する紡糸工程、紡糸された繊維を乾燥して緻密化する乾燥緻密化工程、乾燥緻密化した繊維を延伸して合成繊維である炭素繊維前駆体を製造する延伸工程、炭素繊維前駆体を耐炎化する耐炎化処理工程、及び耐炎化繊維を炭素化する炭素化処理工程を行なうことにより製造される。 For example, carbon fiber is produced by a spinning process of spinning acrylic resin, etc., a drying and densifying process of drying and densifying the spun fiber, and a carbon fiber precursor, which is a synthetic fiber, by drawing the dried and densified fiber. , a flameproofing treatment step of flameproofing the carbon fiber precursor, and a carbonization treatment step of carbonizing the flameproof fiber.

合成繊維の製造工程において、繊維の集束性を向上させるために、合成繊維用処理剤が用いられることがある。
特許文献1には、アミノ変性シリコーンと、界面活性剤と、分子内にポリオキシアルキレン基及び2つ以上の一級アミン基を有するアミン化合物とを含む合成繊維用処理剤としての繊維処理剤が開示されている。
Synthetic fiber treatment agents are sometimes used in the process of manufacturing synthetic fibers in order to improve the bundling properties of the fibers.
Patent Document 1 discloses a fiber treatment agent as a treatment agent for synthetic fibers containing an amino-modified silicone, a surfactant, and an amine compound having a polyoxyalkylene group and two or more primary amine groups in the molecule. It is

国際公開第2018/003347号WO2018/003347

ところで、合成繊維用処理剤には、合成繊維を耐炎化した際における耐炎化繊維の集束性の向上や、耐炎化繊維を炭素化した際における炭素繊維の毛羽の抑制も求められている。 By the way, treatment agents for synthetic fibers are required to improve bundling properties of flame-resistant synthetic fibers when synthetic fibers are flame-resistant, and to suppress fluffing of carbon fibers when flame-resistant fibers are carbonized.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐炎化繊維の集束性の向上、及び炭素繊維の毛羽の抑制を可能にした合成繊維用処理剤を提供することにある。また、この合成繊維用処理剤が付着した合成繊維を提供することにある。 The present invention has been made in view of these circumstances, and its object is to provide a treatment agent for synthetic fibers that can improve the bundling property of flame-resistant fibers and suppress the fluffing of carbon fibers. . Another object of the present invention is to provide a synthetic fiber to which this synthetic fiber treatment agent is attached.

上記課題を解決するための合成繊維用処理剤は、フェノールアミン化合物、及び非イオン性界面活性剤を含有し、前記フェノールアミン化合物が、下記のフェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物とから形成されたもの、及び下記のフェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物の3成分から形成された化合物に対してホウ素含有化合物を反応させたものから選ばれる少なくとも一つである。 A synthetic fiber treatment agent for solving the above problems contains a phenolamine compound and a nonionic surfactant, and the phenolamine compound is formed from the following phenol derivative, formaldehyde, and a polyamine compound. and at least one selected from the following three-component phenol derivative, formaldehyde, and polyamine compound reacted with a boron-containing compound .

フェノール誘導体:数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基が、変性しているフェノール。
上記合成繊維用処理剤について、前記非イオン性界面活性剤が、炭素数4以上30以下の一価アルコール1モルに対し炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドを合計で1モル以上50モル以下の割合で付加させた化合物、及び炭素数4以上30以下のアルキルアミン1モルに対し炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドを合計で1モル以上50モル以下の割合で付加させた化合物の少なくとも一つを含むことが好ましい。
Phenol derivative: A phenol in which a hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less is modified.
In the synthetic fiber treatment agent, the nonionic surfactant contains 1 mol or more and 50 mol or less of an alkylene oxide having 2 or more and 4 or less carbon atoms per 1 mol of a monohydric alcohol having 4 or more and 30 or less carbon atoms. At least one of a compound added at a ratio of 1 mol or more and 50 mol or less in total of an alkylene oxide having 2 or more and 4 or less carbon atoms per 1 mol of an alkylamine having 4 or more and 30 or less carbon atoms. is preferably included.

上記合成繊維用処理剤について、前記フェノールアミン化合物と前記非イオン性界面活性剤との質量比が、フェノールアミン化合物/非イオン性界面活性剤=5/95以上95/5以下であることが好ましい。 In the synthetic fiber treatment agent, the mass ratio of the phenolamine compound and the nonionic surfactant is preferably phenolamine compound/nonionic surfactant = 5/95 or more and 95/5 or less. .

上記合成繊維用処理剤について、さらに、ブレンステッド酸を含有することが好ましい。
上記合成繊維用処理剤について、さらに、エポキシ化合物を含有することが好ましい。
The synthetic fiber treatment agent preferably further contains Bronsted acid.
The synthetic fiber treatment agent preferably further contains an epoxy compound.

上記合成繊維用処理剤について、前記エポキシ化合物が、エポキシ変性シリコーン、及びエポキシ・ポリエーテル変性シリコーンから選ばれる少なくとも一つを含むものであることが好ましい。 In the synthetic fiber treatment agent, the epoxy compound preferably contains at least one selected from epoxy-modified silicone and epoxy/polyether-modified silicone.

上記合成繊維用処理剤について、さらに、アミノ変性シリコーン、ジメチルシリコーン、及びポリエーテル変性シリコーンから選ばれる少なくとも一つを含有することが好ましい。 The synthetic fiber treatment agent preferably further contains at least one selected from amino-modified silicone, dimethyl silicone, and polyether-modified silicone.

上記合成繊維用処理剤について、前記合成繊維が、炭素繊維前駆体であることが好ましい。
上記課題を解決するための合成繊維用処理剤は、上記合成繊維用処理剤が付着していることを要旨とする。
In the synthetic fiber treatment agent, the synthetic fiber is preferably a carbon fiber precursor.
The gist of the synthetic fiber treatment agent for solving the above problems is that the synthetic fiber treatment agent is adhered thereto.

本発明によると、耐炎化繊維の集束性を向上させることができるとともに、炭素繊維の毛羽を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to improve the bundling property of a flameproof fiber, the fluff of carbon fiber can be suppressed.

(第1実施形態)
本発明に係る合成繊維用処理剤(以下、単に処理剤ともいう。)を具体化した第1実施形態について説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of a processing agent for synthetic fibers (hereinafter also simply referred to as a processing agent) according to the present invention will be described.

本実施形態の処理剤は、フェノールアミン化合物、及び非イオン性界面活性剤を含有する。
処理剤が、フェノールアミン化合物、及び非イオン性界面活性剤を含有することにより、処理剤が付着した合成繊維を耐炎化処理した際に、耐炎化繊維の集束性を向上させることができる。また、この耐炎化繊維を炭素化した際に、炭素繊維の毛羽を抑制することができる。
The treatment agent of this embodiment contains a phenolamine compound and a nonionic surfactant.
By containing a phenolamine compound and a nonionic surfactant in the treating agent, when synthetic fibers to which the treating agent is attached are subjected to the flameproofing treatment, bundling of the flameproofed fibers can be improved. In addition, fluffing of the carbon fiber can be suppressed when the flame-resistant fiber is carbonized.

<フェノールアミン化合物について>
上記フェノールアミン化合物は、下記のフェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物とから形成されたもの、及び下記のフェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物の3成分から形成された化合物に対してホウ素含有化合物を反応させたものから選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
<Regarding the phenolamine compound>
The above phenolamine compound is a compound formed from the following phenol derivative, formaldehyde, and polyamine compound, and a compound formed from the following three components of the phenol derivative, formaldehyde, and polyamine compound, and a boron-containing compound. is preferably at least one selected from those reacted with

フェノール誘導体:数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基が、変性しているフェノール。
上記フェノール誘導体は、下記の化1で示されるものであることが好ましい。
Phenol derivative: A phenol in which a hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less is modified.
The phenol derivative is preferably represented by Chemical Formula 1 below.

Figure 2022186352000007
(化1において
:数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基)
上記数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基としては、特に制限されないが、例えばプロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、イソブテン、イソペンテン、イソヘキセン、イソオクテン等の重合物からなる炭化水素基が挙げられる。
Figure 2022186352000007
(R 1 in Formula 1 : a hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less)
The hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less is not particularly limited. be done.

上記数平均分子量は、500以上1800以下であることが好ましく、600以上1500以下であることがより好ましい。
上記Rは、フェノールに1つのみ変性していてもよいし、フェノールに2つ以上変性していてもよい。フェノールに2つ以上変性している態様では、同じ種類の炭化水素基が変性していてもよいし、異なる種類の炭化水素基が変性していてもよい。また、上記フェノール誘導体は、フェノールの基本構造を有していれば、R以外の炭化水素基等の官能基を有していてもよい。
The number average molecular weight is preferably 500 or more and 1,800 or less, more preferably 600 or more and 1,500 or less.
Only one R 1 may be modified to phenol, or two or more may be modified to phenol. In the embodiment in which two or more phenols are modified, the same type of hydrocarbon groups may be modified, or different types of hydrocarbon groups may be modified. In addition, the above phenol derivative may have a functional group such as a hydrocarbon group other than R 1 as long as it has the basic structure of phenol.

上記ポリアミン化合物は、第一級アミノ基が2つ以上結合した脂肪族炭化水素を意味するものとする。
上記ポリアミン化合物は、下記の化2で示されるものであることが好ましい。
The above polyamine compound means an aliphatic hydrocarbon in which two or more primary amino groups are bonded.
The above polyamine compound is preferably represented by Chemical Formula 2 below.

Figure 2022186352000008
(化2において
X:0以上10以下の整数)
ポリアミン化合物の具体例としては、特に制限されないが、例えばエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ジブチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、トリプロピレンテトラアミン、トリブチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、テトラプロピレンペンタアミン、テトラブチレンペンタアミン等が挙げられる。
Figure 2022186352000008
(In Formula 2, X: an integer of 0 or more and 10 or less)
Specific examples of polyamine compounds include, but are not limited to, ethylenediamine, diethylenetriamine, dipropylenetriamine, dibutylenetriamine, triethylenetetramine, tripropylenetetraamine, tributylenetetraamine, tetraethylenepentamine, and tetrapropylenepentamine. , tetrabutylene pentamine and the like.

上記ポリアミン化合物は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記フェノールアミン化合物は、フェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物とがマンニッヒ反応を行うことによって形成されたものであることが好ましい。
One of the above polyamine compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
The phenolamine compound is preferably formed by a Mannich reaction between a phenol derivative, formaldehyde, and a polyamine compound.

上記フェノールアミン化合物は、下記の化3、又は化4で示されるものであることが好ましい。 The phenolamine compound is preferably represented by Chemical Formula 3 or Chemical Formula 4 below.

Figure 2022186352000009
(化3において
:数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基
X:0以上10以下の整数)
Figure 2022186352000009
(In Formula 3, R 2 : a hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less X: an integer of 0 or more and 10 or less)

Figure 2022186352000010
(化4において
:数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基
:数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基
X:0以上10以下の整数)
上記フェノールアミン化合物は、上記の化3、又は化4の一方を単独で含有したものであってもよいし、化3と化4の両方を含有したものであってもよい。すなわち、フェノールアミン化合物は、化3と化4の混合物であってもよい。
Figure 2022186352000010
(In Formula 4, R 3 : a hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less R 4 : a hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less X: an integer of 0 or more and 10 or less)
The phenolamine compound may contain either one of Chemical Formula 3 or Chemical Formula 4 alone, or may contain both Chemical Formula 3 and Chemical Formula 4. That is, the phenolamine compound may be a mixture of chemical formulas 3 and 4.

また、フェノールアミン化合物は、フェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物の3成分から形成された化合物に対してホウ素含有化合物を反応させたものであってもよい。例えば、上記化3や化4に対して、ホウ素含有化合物を反応させたものであってもよい。 Also, the phenolamine compound may be a compound formed from three components of a phenol derivative, formaldehyde, and a polyamine compound and reacted with a boron-containing compound. For example, a boron-containing compound may be reacted with Chemical Formula 3 or Chemical Formula 4 above.

言い換えれば、フェノールアミン化合物は、ホウ素化フェノールアミン化合物であってもよい。また、上記化3、化4等のホウ素化していないフェノールアミン化合物と、ホウ素化フェノールアミン化合物との混合物であってもよい。 In other words, the phenolamine compound may be a borated phenolamine compound. Also, a mixture of a non-boronated phenolamine compound such as the above chemical formulas 3 and 4 and a borated phenolamine compound may be used.

ホウ素含有化合物としては、特に制限されないが、例えば酸化ホウ素、ハロゲン化ホウ素、ホウ酸、ホウ酸無水物、ホウ酸エステル等が挙げられる。
上記ホウ素化合物は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
Examples of the boron-containing compound include, but are not particularly limited to, boron oxide, boron halide, boric acid, boric anhydride, and borate ester.
The above boron compounds may be used singly or in combination of two or more.

上記フェノールアミン化合物を形成する際の、フェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物の比率は特に制限されず、適宜、比率を調整して形成することができる。 The ratio of the phenol derivative, formaldehyde, and polyamine compound when forming the phenolamine compound is not particularly limited, and the ratio can be adjusted as appropriate.

フェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物の比率としては、例えばフェノール誘導体1当量に対して、ホルムアルデヒド0.7当量以上3.5当量以下、ポリアミン化合物0.3当量以上1.5当量以下反応させることが好ましい。 As for the ratio of the phenol derivative, formaldehyde, and polyamine compound, for example, 0.7 to 3.5 equivalents of formaldehyde and 0.3 to 1.5 equivalents of polyamine compound are allowed to react with 1 equivalent of the phenol derivative. is preferred.

また、フェノールアミン化合物が、フェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物の3成分から形成された化合物に対してホウ素含有化合物を反応させたものである場合、ホウ素含有化合物の比率は特に制限されず、適宜、比率を調整して反応させることができる。 Further, when the phenolamine compound is obtained by reacting a boron-containing compound with a compound formed from three components of a phenol derivative, formaldehyde, and a polyamine compound, the ratio of the boron-containing compound is not particularly limited, The ratio can be adjusted as appropriate for the reaction.

ホウ素含有化合物の比率としては、例えばフェノールアミン化合物にホウ素含有量として0.05質量%以上1.5質量%以下となるようにホウ素含有化合物を反応させることが好ましい。 As for the ratio of the boron-containing compound, for example, it is preferable to react the boron-containing compound with the phenolamine compound so that the boron content is 0.05% by mass or more and 1.5% by mass or less.

フェノールアミン化合物としての上記化3、化4や、ホウ素含有化合物を反応させたものは、例えば液体クロマトグラフィー質量分析計(LC-MS)等を用いて同定することができる。 The above chemical formulas 3 and 4 as phenolamine compounds and those reacted with a boron-containing compound can be identified using, for example, a liquid chromatography-mass spectrometer (LC-MS).

<希釈剤について>
上記フェノールアミン化合物は、後述のように、非イオン性界面活性剤等と混合して処理剤を調製する際に、希釈剤で希釈された溶液として用いられることが好ましい。
<About the diluent>
As described below, the phenolamine compound is preferably used as a solution diluted with a diluent when mixed with a nonionic surfactant or the like to prepare a treatment agent.

希釈剤としては、例えば水、有機溶剤、鉱物油等が挙げられる。有機溶剤の具体例としては、ヘキサン、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチルエーテル、トルエン、キシレン、ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、クロロホルム等が挙げられる。鉱物油としては、例えば、芳香族系炭化水素、パラフィン系炭化水素、ナフテン系炭化水素等が挙げられる。より具体的には、例えばスピンドル油、流動パラフィン等が挙げられる。鉱物油の粘度は、80~190レッドウッド秒であることが好ましい。これらの鉱物油は、市販品を適宜採用することができる。 Examples of diluents include water, organic solvents, mineral oils and the like. Specific examples of organic solvents include hexane, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, propylene glycol, diethyl ether, toluene, xylene, dimethylformamide, methyl ethyl ketone and chloroform. Mineral oils include, for example, aromatic hydrocarbons, paraffinic hydrocarbons, naphthenic hydrocarbons, and the like. More specific examples include spindle oil and liquid paraffin. The mineral oil preferably has a viscosity of 80 to 190 redwood seconds. Commercially available products can be appropriately used as these mineral oils.

フェノールアミン化合物、及び希釈剤の含有割合に制限はない。フェノールアミン化合物、及び希釈剤の含有割合の合計を100質量部とすると、フェノールアミン化合物を30質量%以上90質量%以下、及び希釈剤を10質量%以上70質量%以下の割合で含むことが好ましく、フェノールアミン化合物を40質量%以上80質量%以下、及び希釈剤を20質量%以上60質量%以下の割合で含むことがより好ましい。 There is no restriction on the content ratio of the phenolamine compound and the diluent. Assuming that the total content of the phenolamine compound and the diluent is 100 parts by mass, the phenolamine compound can be contained at a rate of 30% by mass or more and 90% by mass or less and the diluent at a rate of 10% by mass or more and 70% by mass or less. More preferably, the content of the phenolamine compound is 40% by mass or more and 80% by mass or less, and the diluent is more preferably 20% by mass or more and 60% by mass or less.

<非イオン性界面活性剤について>
上記非イオン性界面活性剤としては、特に制限されないが、炭素数4以上30以下の一価アルコール1モルに対し炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドを合計で1モル以上50モル以下の割合で付加させた化合物、及び炭素数4以上30以下のアルキルアミン1モルに対し炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドを合計で1モル以上50モル以下の割合で付加させた化合物の少なくとも一つを含むことが好ましい。
<About nonionic surfactant>
The nonionic surfactant is not particularly limited, but a total of 1 mol or more and 50 mol or less of an alkylene oxide having 2 or more and 4 or less carbon atoms per 1 mol of a monohydric alcohol having 4 or more and 30 or less carbon atoms. At least one of a compound added and a compound obtained by adding an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms in a total ratio of 1 to 50 moles per 1 mol of alkylamine having 4 to 30 carbon atoms. is preferred.

炭素数4以上30以下の一価アルコールとしては、直鎖状又は分岐鎖構造を有する脂肪族アルコールであっても芳香族アルコールであってもよい。また、第一級アルコール、第二級アルコール、第三級アルコールのいずれであってもよい。 The monohydric alcohol having 4 to 30 carbon atoms may be either an aliphatic alcohol having a linear or branched structure or an aromatic alcohol. Moreover, any of primary alcohol, secondary alcohol, and tertiary alcohol may be used.

炭素数4以上30以下の一価アルコールの具体例としては、例えば、(1)ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、エイコサノール、ヘンエイコサノール、ドコサノール、トリコサノール、テトラコサノール、ペンタコサノール、ヘキサコサノール、ヘプタコサノール、オクタコサノール、ノナコサノール、トリアコンタノール等の直鎖アルキルアルコール、(2)イソブタノール、イソヘキサノール、2-エチルヘキサノール、イソノナノール、イソデカノール、イソドデカノール、イソトリデカノール、イソテトラデカノール、イソトリアコンタノール、イソヘキサデカノール、イソヘプタデカノール、イソオクタデカノール、イソノナデカノール、イソエイコサノール、イソヘンエイコサノール、イソドコサノール、イソトリコサノール、イソテトラコサノール、イソペンタコサノール、イソヘキサコサノール、イソヘプタコサノール、イソオクタコサノール、イソノナコサノール、イソペンタデカノール等の分岐アルキルアルコール、(3)テトラデセノール、ヘキサデセノール、ヘプタデセノール、オクタデセノール、ノナデセノール等の直鎖アルケニルアルコール、(4)イソヘキサデセノール、イソオクタデセノール等の分岐アルケニルアルコール、(5)シクロペンタノール、シクロヘキサノール等の環状アルキルアルコール、(6)フェノール、ノニルフェノール、ベンジルアルコール、モノスチレン化フェノール、ジスチレン化フェノール、トリスチレン化フェノール等の芳香族系アルコール等が挙げられる。 Specific examples of monohydric alcohols having 4 to 30 carbon atoms include (1) butanol, pentanol, hexanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, pentadecanol, and hexadecanol. straight-chain alkyl alcohols such as nol, heptadecanol, octadecanol, nonadecanol, eicosanol, heneicosanol, docosanol, tricosanol, tetracosanol, pentacosanol, hexacosanol, heptakosanol, octacosanol, nonacosanol, and triacontanol , (2) isobutanol, isohexanol, 2-ethylhexanol, isononanol, isodecanol, isododecanol, isotridecanol, isotetradecanol, isotriacontanol, isohexadecanol, isoheptadecanol, isooctane Decanol, isononadecanol, isoeicosanol, isoheneicosanol, isodocosanol, isotrichosanol, isotetracosanol, isopentacosanol, isohexacosanol, isoheptacosanol, isooctacosanol , isononacosanol, branched alkyl alcohols such as isopentadecanol, (3) linear alkenyl alcohols such as tetradecenol, hexadecenol, heptadecenol, octadecenol, and nonadecenol, (4) isohexadecenol, isooctadecenol, etc. branched alkenyl alcohols, (5) cyclic alkyl alcohols such as cyclopentanol and cyclohexanol, (6) aromatic alcohols such as phenol, nonylphenol, benzyl alcohol, monostyrenated phenol, distyrenated phenol, and tristyrenated phenol mentioned.

上記炭素数4以上30以下のアルキルアミンとしては、特に制限されず、一級アミン、二級アミン、及び三級アミンのいずれであってもよい。
上記炭素数4以上30以下のアルキルアミンにおいて、炭素数4以上30以下のアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖を有するアルキル基であってもよい。また、飽和アルキル基であっても、不飽和アルキル基であってもよい。
The alkylamine having 4 to 30 carbon atoms is not particularly limited, and may be any of primary amine, secondary amine and tertiary amine.
In the alkylamine having 4 to 30 carbon atoms, the alkyl group having 4 to 30 carbon atoms may be a linear or branched alkyl group. Moreover, it may be a saturated alkyl group or an unsaturated alkyl group.

直鎖のアルキル基の具体例としては、例えばブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、イコシル基等が挙げられる。 Specific examples of linear alkyl groups include butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, and hexadecyl groups. , heptadecyl group, octadecyl group, icosyl group and the like.

分岐鎖を有する飽和アルキル基の具体例としては、例えばイソブチル基、イソペンチル基、イソヘキシル基、イソヘプチル基、イソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基、イソウンデシル基、イソドデシル基、イソトリデシル基、イソテトラデシル基、イソペンタデシル基、イソヘキサデシル基、イソヘプタデシル基、イソオクタデシル基、イソイコシル基等が挙げられる。 Specific examples of branched saturated alkyl groups include isobutyl, isopentyl, isohexyl, isoheptyl, isooctyl, isononyl, isodecyl, isoundecyl, isododecyl, isotridecyl, isotetradecyl, iso Pentadecyl group, isohexadecyl group, isoheptadecyl group, isooctadecyl group, isoicosyl group and the like can be mentioned.

不飽和アルキル基としては、不飽和炭素結合として二重結合を1つ有するアルケニル基であっても、二重結合を2つ以上有するアルカジエニル基、アルカトリエニル基等であってもよい。また、不飽和炭素結合として三重結合を1つ有するアルキニル基であっても、三重結合を2つ以上有するアルカジイニル基等であってもよい。炭化水素基中に二重結合を1つ有する直鎖の不飽和アルキル基の具体例としては、例えばオクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、イコセニル基等が挙げられる。 The unsaturated alkyl group may be an alkenyl group having one double bond as an unsaturated carbon bond, or an alkadienyl group or alkatrienyl group having two or more double bonds. Alternatively, an alkynyl group having one triple bond as an unsaturated carbon bond, an alkadiynyl group having two or more triple bonds, or the like may be used. Specific examples of linear unsaturated alkyl groups having one double bond in the hydrocarbon group include octenyl, nonenyl, decenyl, undecenyl, dodecenyl, tridecenyl, tetradecenyl, pentadecenyl, hexadecenyl group, heptadecenyl group, octadecenyl group, icosenyl group and the like.

アルキル基中に二重結合を1つ有する分岐鎖を有する不飽和アルキル基の具体例としては、例えばイソオクテニル基、イソノネニル基、イソデセニル基、イソウンデセニル基、イソドデセニル基、イソトリデセニル基、イソテトラデセニル基、イソペンタデセニル基、イソヘキサデセニル基、イソヘプタデセニル基、イソオクタデセニル基、イソイコセニル基等が挙げられる。 Specific examples of branched unsaturated alkyl groups having one double bond in the alkyl group include isooctenyl, isononenyl, isodecenyl, isoundecenyl, isododecenyl, isotridecenyl and isotetradecenyl groups. , isopentadecenyl group, isohexadecenyl group, isoheptadecenyl group, isooctadecenyl group, isoicosenyl group and the like.

上記炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドとしては、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドが挙げられる。これらの中でも、エチレンオキサイドを含有するものであることが好ましい。 Examples of the alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms include ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide. Among these, those containing ethylene oxide are preferable.

アルキレンオキサイドの重合配列としては、特に制限されず、ランダム付加物であっても、ブロック付加物であってもよい。
上記炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
The polymerization sequence of alkylene oxide is not particularly limited, and may be a random adduct or a block adduct.
The alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms may be used singly or in combination of two or more.

なお、アルキレンオキサイドの付加モル数は、仕込み原料中におけるアルコール1モルに対するアルキレンオキサイドのモル数を示す。
上記フェノールアミン化合物と非イオン性界面活性剤との質量比は、特に制限されないが、フェノールアミン化合物/非イオン性界面活性剤=5/95以上95/5以下であることが好ましい。
The number of moles of alkylene oxide added indicates the number of moles of alkylene oxide per 1 mole of alcohol in the starting material.
Although the mass ratio of the phenolamine compound and the nonionic surfactant is not particularly limited, it is preferably phenolamine compound/nonionic surfactant=5/95 or more and 95/5 or less.

<ブレンステッド酸について>
本実施形態の処理剤は、さらに、ブレンステッド酸を含有することが好ましい。
ブレンステッド酸を含有することにより、耐炎化繊維の集束性をより向上させることができる。
<About Bronsted acid>
The treatment agent of the present embodiment preferably further contains a Bronsted acid.
By containing Bronsted acid, the bundling property of the flameproof fibers can be further improved.

ここで、ブレンステッド酸は、プロトンを有し、かつ、水を含有する液体組成物中で当該プロトンを放出又は解離できる酸を意味するものとする。ルイス酸のようなプロトンを有さない酸とは異なるものとする。 Here, Bronsted acid is intended to mean an acid that has protons and can release or dissociate the protons in a water-containing liquid composition. It is intended to be different from acids that do not have protons, such as Lewis acids.

ブレンステッド酸の具体例としては、特に限定されないが、例えば酢酸、ポリオキシエチレン(n=10)ラウリルエーテル酢酸、ポリオキシエチレン(n=4.5)ラウリルエーテル酢酸等のアルキルエーテル酢酸、オレオイルサルコシネート、ラウロイルサルコシネート、トリデシルアルコールのエチレンオキサイド5モル付加物のリン酸エステル、ヘキサデシルリン酸エステル等のリン酸エステル、乳酸、クエン酸、リン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等のアルキルベンゼンスルホン酸、硫酸等が挙げられる。 Specific examples of the Bronsted acid are not particularly limited, but for example, acetic acid, alkyl ether acetic acid such as polyoxyethylene (n=10) lauryl ether acetic acid, polyoxyethylene (n=4.5) lauryl ether acetic acid, oleoyl Sarcosinate, lauroyl sarcosinate, phosphoric acid esters of ethylene oxide 5-mol adducts of tridecyl alcohol, phosphoric acid esters such as hexadecyl phosphoric acid esters, lactic acid, citric acid, phosphoric acid, alkylbenzenes such as dodecylbenzenesulfonic acid Sulfonic acid, sulfuric acid and the like can be mentioned.

上記ブレンステッド酸は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
処理剤中のブレンステッド酸の含有量は、特に限定されないが、0.01質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上5質量%以下であることがより好ましい。
The Bronsted acids may be used singly or in combination of two or more.
The content of Bronsted acid in the treatment agent is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less.

<エポキシ化合物について>
本実施形態の処理剤は、さらに、エポキシ化合物を含有することが好ましい。
エポキシ化合物を含有することにより、処理剤が付着した合成繊維を用いて炭素繊維を製造した際に、炭素繊維の毛羽を好適に抑制することができる。
<About epoxy compounds>
The treatment agent of the present embodiment preferably further contains an epoxy compound.
By containing an epoxy compound, when synthetic fibers to which a treatment agent is attached are used to produce carbon fibers, fluffing of the carbon fibers can be suitably suppressed.

エポキシ化合物としては、特に制限はなく、エポキシ変性シリコーン、及びエポキシ・ポリエーテル変性シリコーンから選ばれる少なくとも一つを含むものであることが好ましい。 The epoxy compound is not particularly limited, and preferably contains at least one selected from epoxy-modified silicone and epoxy/polyether-modified silicone.

エポキシ化合物が、上記エポキシ変性シリコーン、及びエポキシ・ポリエーテル変性シリコーンから選ばれる少なくとも一つを含むものであることにより、炭素繊維の毛羽をより好適に抑制することができる。 When the epoxy compound contains at least one selected from the above-mentioned epoxy-modified silicone and epoxy-polyether-modified silicone, it is possible to more preferably suppress fluff of the carbon fibers.

エポキシ化合物の具体例としては、例えば25℃における動粘度が6000mm/s、当量が3700g/molである側鎖型脂環式エポキシ変性シリコーン、25℃における動粘度が8000mm/s、当量が3300g/molである側鎖型グリシジルエポキシ変性シリコーン、25℃における動粘度が120mm/s、当量が2700g/molである両末端型グリシジルエポキシ変性シリコーン、25℃における動粘度が2800mm/s、当量が2800g/molである側鎖型グリシジルエポキシポリエーテル変性シリコーン、25℃における動粘度が5000mm/s、当量が4200g/molである側鎖型脂環式エポキシ変性シリコーン、25℃における動粘度が3100mm/s、当量が10200g/molである側鎖型グリシジルエポキシポリエーテル変性シリコーン、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(平均分子量370)、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(平均分子量470)、ビスフェノールFジグリシジルエーテル(平均分子量340)、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、ポリグリセリンのグリシジルエーテル化物(平均分子量1000)等が挙げられる。 Specific examples of the epoxy compound include, for example, a side chain type alicyclic epoxy-modified silicone having a kinematic viscosity at 25°C of 6000 mm 2 /s and an equivalent weight of 3700 g/mol; a side chain type glycidyl epoxy-modified silicone having a kinematic viscosity of 3300 g/mol; a kinematic viscosity at 25°C of 120 mm 2 /s; an equivalent weight of 2700 g/mol; A side chain type glycidyl epoxy polyether-modified silicone having an equivalent weight of 2800 g/mol, a kinematic viscosity of 5000 mm 2 /s at 25°C, a side chain type alicyclic epoxy-modified silicone having an equivalent weight of 4200 g/mol, and a kinematic viscosity at 25°C. is 3100 mm 2 /s and the equivalent weight is 10200 g/mol side chain type glycidyl epoxy polyether modified silicone, bisphenol A diglycidyl ether (average molecular weight 370), bisphenol A diglycidyl ether (average molecular weight 470), bisphenol F diglycidyl ether (average molecular weight: 340), tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, glycidyl etherate of polyglycerin (average molecular weight: 1000), and the like.

上記エポキシ化合物は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、エポキシ化合物等の25℃における動粘度は、キャノンフェンスケ粘度計を用いて、25℃の条件下で公知の方法により測定することができる。 The epoxy compounds may be used singly or in combination of two or more. The kinematic viscosity at 25°C of an epoxy compound or the like can be measured by a known method under conditions of 25°C using a Canon Fenske viscometer.

処理剤中のエポキシ化合物の含有量は、特に限定されないが、1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、3質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。
<その他のシリコーンについて>
上記処理剤は、さらに、上記エポキシ変性シリコーン、及びエポキシ・ポリエーテル変性シリコーン以外のシリコーン(以下、「その他のシリコーン」ともいう。)を含有することが好ましい。その他のシリコーンを含有することにより、後述のように、処理剤を付着させた合成繊維を用いて製造した炭素繊維の強度をより向上させることができる。
Although the content of the epoxy compound in the treatment agent is not particularly limited, it is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less.
<About other silicones>
The treatment agent preferably further contains a silicone other than the epoxy-modified silicone and the epoxy/polyether-modified silicone (hereinafter also referred to as "other silicone"). By containing other silicones, as described later, the strength of carbon fibers produced using synthetic fibers to which a treatment agent is attached can be further improved.

また、処理剤が、その他のシリコーンと上記のエポキシ化合物とを含有することにより、処理剤を付着させた合成繊維を用いて炭素繊維を製造した際に、炭素繊維同士の融着をより好適に抑制することができる。 In addition, the treatment agent contains other silicone and the above-mentioned epoxy compound, so that when carbon fibers are produced using synthetic fibers to which the treatment agent is attached, the carbon fibers are more preferably fused together. can be suppressed.

その他のシリコーンとしては、アミノ変性シリコーン、ジメチルシリコーン、及びポリエーテル変性シリコーンから選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
その他のシリコーンの具体例としては、例えば25℃における動粘度が250mm/s、当量が7600g/molであるジアミン型のアミノ変性シリコーン、25℃における動粘度が1300mm/s、当量が1700g/molであるジアミン型のアミノ変性シリコーン、25℃における動粘度が1700mm/s、当量が3800g/molであるモノアミン型のアミノ変性シリコーン、25℃における動粘度が80mm/s、当量が4000g/molであるジアミン型のアミノ変性シリコーン、25℃における動粘度が5000mm/sであるジメチルシリコーン、25℃における動粘度が1700mm/s、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド=40/60、シリコーン/ポリエーテルの質量比=20/80のポリエーテル変性シリコーン等が挙げられる。
The other silicone is preferably at least one selected from amino-modified silicone, dimethyl silicone, and polyether-modified silicone.
Specific examples of other silicones include, for example, a diamine-type amino-modified silicone having a kinematic viscosity at 25° C. of 250 mm 2 /s and an equivalent weight of 7600 g/mol; mol, a monoamine-type amino-modified silicone having a kinematic viscosity at 25° C. of 1700 mm 2 /s and an equivalent weight of 3800 g/mol, a kinematic viscosity at 25° C. of 80 mm 2 /s and an equivalent weight of 4000 g/ mol of diamine-type amino-modified silicone, dimethyl silicone with kinematic viscosity at 25°C of 5000 mm 2 /s, kinematic viscosity at 25°C of 1700 mm 2 /s, ethylene oxide/propylene oxide = 40/60, silicone/polyether mass ratio = 20/80 polyether-modified silicone and the like.

(第2実施形態)
本発明に係る合成繊維を具体化した第2実施形態について説明する。本実施形態の合成繊維は、第1実施形態の処理剤が付着している合成繊維である。合成繊維の具体例としては、特に制限はなく、例えば(1)ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリ乳酸エステル等のポリエステル系繊維、(2)ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド系繊維、(3)ポリアクリル、モダアクリル等のポリアクリル系繊維、(4)ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、(5)セルロース系繊維、(6)リグニン系繊維等が挙げられる。
(Second embodiment)
A second embodiment of the synthetic fiber according to the present invention will be described. The synthetic fiber of this embodiment is a synthetic fiber to which the treatment agent of the first embodiment is attached. Specific examples of synthetic fibers are not particularly limited, and include (1) polyester fibers such as polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate and polylactate; (4) polyolefin fibers such as polyethylene and polypropylene; (5) cellulose fibers; and (6) lignin fibers.

合成繊維としては、後述する炭素化処理工程を経ることにより炭素繊維となる樹脂製の炭素繊維前駆体が好ましい。炭素繊維前駆体を構成する樹脂としては、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、フェノール樹脂、セルロース樹脂、リグニン樹脂、ピッチ等を挙げることができる。 As the synthetic fiber, a resin-made carbon fiber precursor that becomes a carbon fiber through a carbonization treatment step described later is preferable. The resin constituting the carbon fiber precursor is not particularly limited, but examples thereof include acrylic resins, polyethylene resins, phenol resins, cellulose resins, lignin resins, and pitch.

第1実施形態の処理剤を合成繊維に付着させる割合に特に制限はないが、処理剤(溶媒を含まない)を合成繊維に対し0.1~2質量%となるように付着させることが好ましく、0.3~1.2質量%となるように付着させることがより好ましい。 Although there is no particular limitation on the proportion of the treatment agent of the first embodiment attached to the synthetic fibers, it is preferable to attach the treatment agent (not containing a solvent) to the synthetic fibers in an amount of 0.1 to 2% by mass. , 0.3 to 1.2% by mass.

第1実施形態の処理剤を繊維に付着させる際の形態としては、例えば有機溶媒溶液、水性液等が挙げられる。
処理剤を合成繊維に付着させる方法としては、例えば、第1実施形態の処理剤の有機溶媒溶液、水性液等を用いて、公知の方法、例えば浸漬法、スプレー法、ローラー法、計量ポンプを用いたガイド給油法等によって付着させる方法を適用できる。
Examples of the form in which the processing agent of the first embodiment is attached to the fibers include an organic solvent solution, an aqueous liquid, and the like.
As a method for attaching the treatment agent to the synthetic fibers, for example, a known method such as a dipping method, a spray method, a roller method, or a metering pump is applied using an organic solvent solution, an aqueous solution, or the like of the treatment agent of the first embodiment. A method of adhering by the guide lubrication method or the like used can be applied.

本発明に係る処理剤、及びこの処理剤が付着した合成繊維を用いた炭素繊維の製造方法について説明する。
炭素繊維の製造方法は、下記の工程1~3を経ることが好ましい。
A treatment agent according to the present invention and a method for producing carbon fibers using synthetic fibers to which the treatment agent is attached will be described.
The method for producing the carbon fiber preferably includes steps 1 to 3 below.

工程1:合成繊維を紡糸するとともに、第1実施形態の処理剤を付着させる紡糸工程。
工程2:前記工程1で得られた合成繊維を200~300℃、好ましくは230~270℃の酸化性雰囲気中で耐炎化繊維に転換する耐炎化処理工程。
Step 1: A spinning step in which synthetic fibers are spun and the treatment agent of the first embodiment is attached.
Step 2: A flameproofing step of converting the synthetic fiber obtained in the step 1 into a flameproof fiber in an oxidizing atmosphere at 200 to 300°C, preferably 230 to 270°C.

工程3:前記工程2で得られた耐炎化繊維をさらに300~2000℃、好ましくは300~1300℃の不活性雰囲気中で炭化させる炭素化処理工程。
紡糸工程は、さらに、樹脂を溶媒に溶解して紡糸する湿式紡糸工程、湿式紡糸された合成繊維を乾燥して緻密化する乾燥緻密化工程、及び乾燥緻密化した合成繊維を延伸する延伸工程を有していることが好ましい。
Step 3: A carbonization step of further carbonizing the flame-resistant fiber obtained in the step 2 in an inert atmosphere at 300 to 2000°C, preferably 300 to 1300°C.
The spinning process further includes a wet spinning process of dissolving a resin in a solvent and spinning, a dry densification process of drying and densifying the wet-spun synthetic fibers, and a drawing process of drawing the dry densified synthetic fibers. It is preferable to have

乾燥緻密化工程の温度は特に限定されないが、湿式紡糸工程を経た合成繊維を、例えば、70~200℃で加熱することが好ましい。処理剤を合成繊維に付着させるタイミングは特に限定されないが、湿式紡糸工程と乾燥緻密化工程の間であることが好ましい。 The temperature of the dry densification step is not particularly limited, but it is preferable to heat the synthetic fibers that have undergone the wet spinning step at, for example, 70 to 200°C. The timing of applying the treatment agent to the synthetic fibers is not particularly limited, but it is preferably between the wet spinning process and the dry densification process.

耐炎化処理工程における酸化性雰囲気は、特に限定されず、例えば、空気雰囲気を採用することができる。
炭素化処理工程における不活性雰囲気は、特に限定されず、例えば、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気、真空雰囲気等を採用することができる。
The oxidizing atmosphere in the flameproofing treatment step is not particularly limited, and for example, an air atmosphere can be adopted.
The inert atmosphere in the carbonization treatment step is not particularly limited, and for example, a nitrogen atmosphere, an argon atmosphere, a vacuum atmosphere, or the like can be adopted.

本実施形態の処理剤、及び合成繊維によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)処理剤は、フェノールアミン化合物、及び非イオン性界面活性剤を含有する。したがって、処理剤が付着した合成繊維を耐炎化処理した際に、耐炎化繊維の集束性を向上させることができる。また、この耐炎化繊維を炭素化した際に、炭素繊維の毛羽を抑制することができる。
According to the treatment agent and synthetic fiber of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The treatment agent contains a phenolamine compound and a nonionic surfactant. Therefore, when the synthetic fibers to which the treating agent is attached are subjected to the flameproofing treatment, the bundling property of the flameproofing fibers can be improved. In addition, fluffing of the carbon fiber can be suppressed when the flame-resistant fiber is carbonized.

(2)処理剤は、さらに、ブレンステッド酸を含有する。したがって、耐炎化繊維の集束性をより向上させることができる。
(3)処理剤は、エポキシ化合物を含有する。したがって、処理剤が付着した合成繊維を用いて炭素繊維を製造した際に、炭素繊維の毛羽を好適に抑制することができる。
(2) The treating agent further contains Bronsted acid. Therefore, the bundling property of the flameproof fibers can be further improved.
(3) The treating agent contains an epoxy compound. Therefore, when carbon fibers are produced using synthetic fibers to which the treatment agent is attached, fluffing of the carbon fibers can be suitably suppressed.

(4)処理剤は、その他のシリコーンとエポキシ化合物とを含有する。したがって、処理剤を付着させた合成繊維を用いて炭素繊維を製造した際に、炭素繊維同士の融着をより好適に抑制することができる。 (4) The treatment agent contains other silicones and epoxy compounds. Therefore, when carbon fibers are manufactured using synthetic fibers to which a treatment agent is attached, it is possible to more preferably suppress fusion between carbon fibers.

上記実施形態は、以下のように変更して実施できる。上記実施形態、及び、以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施できる。
・本実施形態では、湿式紡糸工程と乾燥緻密化工程の間において、処理剤を合成繊維に付着させていたが、この態様に限定されない。乾燥緻密化工程と延伸工程の間において処理剤を合成繊維に付着させても良いし、延伸工程と耐炎化処理工程の間において処理剤を合成繊維に付着させても良い。
The above embodiment can be implemented with the following modifications. The above embodiments and the following modifications can be combined with each other within a technically consistent range.
- In the present embodiment, the treatment agent is attached to the synthetic fibers between the wet spinning process and the dry densification process, but the present invention is not limited to this aspect. The treating agent may be attached to the synthetic fibers between the drying densification step and the drawing step, or the treating agent may be attached to the synthetic fibers between the drawing step and the flameproofing step.

・本実施形態において、例えば、合成繊維が、耐炎化処理工程を行なうものの、炭素化処理工程までは行わない繊維であってもよい。また、耐炎化処理工程と炭素化処理工程の両方を行わない繊維であってもよい。 - In the present embodiment, for example, the synthetic fiber may be a fiber that is subjected to the flameproofing treatment, but is not subjected to the carbonization treatment. Also, the fiber may be a fiber that is not subjected to both the flameproofing treatment step and the carbonization treatment step.

・本実施形態の処理剤には、本発明の効果を阻害しない範囲内において、処理剤の品質保持のための安定化剤や制電剤、帯電防止剤、つなぎ剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消泡剤(シリコーン系化合物)等の通常処理剤に用いられる成分をさらに配合してもよい。 ・The processing agent of the present embodiment contains a stabilizer, an antistatic agent, an antistatic agent, a binder, an antioxidant, and an ultraviolet absorber to maintain the quality of the processing agent within a range that does not impede the effects of the present invention. Ingredients commonly used in treatment agents, such as agents and antifoaming agents (silicone compounds), may also be added.

以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例及び比較例において、部は質量部を、また%は質量%を意味する。 Examples will be given below in order to make the configuration and effect of the present invention more specific, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples and comparative examples, "part" means "mass part" and "%" means "mass%".

試験区分1(合成繊維用処理剤の調製)
(実施例1)
以下の方法により、表1に示されるフェノールアミン化合物(a1-1)が70部、希釈剤(a2-1)が30部の配合割合で含有するフェノールアミン化合物の溶液(A-1)を調製した。
Test category 1 (preparation of treatment agents for synthetic fibers)
(Example 1)
A solution (A-1) of a phenolamine compound containing 70 parts of the phenolamine compound (a1-1) and 30 parts of the diluent (a2-1) shown in Table 1 was prepared by the following method. did.

<フェノールアミン化合物の溶液(A-1)>
まず、ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、トリエチレンテトラアミン52部(0.7当量)と、100レッドウッド秒の鉱物油368部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液30部(ホルムアルデヒド15部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-1)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-1)>
First, 800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with a polybutenyl group where the polybutene portion has a number average molecular weight of 1500, 52 parts (0.7 equivalent) of triethylenetetramine, and 368 parts of mineral oil of 100 redwood seconds. mixed with. To the resulting mixture, 30 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 15 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-1).

なお、フェノールアミン化合物の溶液(A-2)~(A-12)は、以下の方法で調製した。
<フェノールアミン化合物の溶液(A-2)>
フェノールアミン化合物の溶液(A-1)100部をホウ酸1.1部と反応させてホウ素含有量が0.2質量%のフェノールアミン化合物の溶液(A-2)を調製した。
Phenolamine compound solutions (A-2) to (A-12) were prepared by the following method.
<Solution of phenolamine compound (A-2)>
100 parts of the phenolamine compound solution (A-1) was reacted with 1.1 parts of boric acid to prepare a phenolamine compound solution (A-2) having a boron content of 0.2% by mass.

<フェノールアミン化合物の溶液(A-3)>
ポリブテン部分の数平均分子量が1200であるポリブテニル基で変性されたフェノール730部(1当量)と、ジエチレントリアミン58部(1当量)と、80レッドウッド秒の流動パラフィン530部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液34部(ホルムアルデヒド17部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-3)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-3)>
730 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polybutenyl groups where the polybutene portion has a number average molecular weight of 1200, 58 parts (1 equivalent) of diethylenetriamine, and 530 parts of 80 redwood second liquid paraffin were mixed. To the resulting mixture, 34 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 17 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-3).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-4)>
ポリブテン部分の数平均分子量が600であるポリブテニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、トリエチレンテトラアミン102部(0.6当量)と、150レッドウッド秒の鉱物油916部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液70部(ホルムアルデヒド35部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-4)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-4)>
800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polybutenyl groups where the polybutene portion has a number average molecular weight of 600, 102 parts (0.6 equivalent) of triethylenetetraamine, and 916 parts of 150 redwood second mineral oil. Mixed. To the resulting mixture, 70 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 35 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-4).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-5)>
ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、トリプロピレンテトラアミン47部(0.5当量)と、100レッドウッド秒の流動パラフィン213部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液30部(ホルムアルデヒド15部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-5)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-5)>
800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polybutenyl groups where the polybutene portion has a number average molecular weight of 1500, 47 parts (0.5 equivalent) of tripropylenetetraamine, and 213 parts of 100 redwood second liquid paraffin. Mixed. To the resulting mixture, 30 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 15 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-5).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-6)>
ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、トリエチレンテトラアミン66部(0.9当量)と、120レッドウッド秒の鉱物油872部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液30部(ホルムアルデヒド15部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-6)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-6)>
800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polybutenyl groups wherein the polybutene portion has a number average molecular weight of 1500, 66 parts (0.9 equivalent) of triethylenetetraamine, and 872 parts of 120 redwood second mineral oil. Mixed. To the resulting mixture, 30 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 15 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-6).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-7)>
フェノールアミン化合物の溶液(A-6)100部をホウ酸5.7部と反応させてホウ素含有量が1.0質量%のフェノールアミン化合物の溶液(A-7)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-7)>
100 parts of the phenolamine compound solution (A-6) was reacted with 5.7 parts of boric acid to prepare a phenolamine compound solution (A-7) having a boron content of 1.0% by mass.

<フェノールアミン化合物の溶液(A-8)>
ポリイソブチレン部分の数平均分子量が900であるポリイソブテニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、トリエチレンテトラアミン130部(1.1当量)と、190レッドウッド秒の鉱物油1410部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液150部(ホルムアルデヒド75部相当、3.1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-8)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-8)>
800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polyisobutenyl groups wherein the polyisobutylene portion has a number average molecular weight of 900, 130 parts (1.1 equivalent) of triethylenetetramine, and 1410 parts of 190 redwood second mineral oil were mixed. To the resulting mixture, 150 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 75 parts of formaldehyde, 3.1 equivalents) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-8).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-9)>
ポリブテン部分の数平均分子量が600であるポリブテニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、テトラエチレンペンタアミン175部(0.8当量)と、100レッドウッド秒の鉱物油423部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液62部(ホルムアルデヒド31部相当、0.9当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-9)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-9)>
800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polybutenyl groups wherein the polybutene portion has a number average molecular weight of 600, 175 parts (0.8 equivalent) of tetraethylenepentamine, and 423 parts of 100 redwood second mineral oil. Mixed. To the resulting mixture, 62 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 31 parts of formaldehyde, 0.9 equivalent) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-9).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-10)>
ポリブテン部分の数平均分子量が1000であるポリブテニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、エチレンジアミン31部(0.7当量)と、120レッドウッド秒の鉱物油840部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液44部(ホルムアルデヒド22部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-10)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-10)>
800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polybutenyl groups where the polybutene portion has a number average molecular weight of 1000, 31 parts (0.7 equivalent) of ethylenediamine, and 840 parts of 120 redwood second mineral oil were mixed. To the resulting mixture, 44 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 22 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise over 1 hour, followed by reaction at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-10).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-11)>
ポリプロプレン部分の数平均分子量が1500であるポリプロペニル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、トリブチレンテトラアミン55部(0.4当量)と、120レッドウッド秒の鉱物油863部とを混合した、得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液30部(ホルムアルデヒド15部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-11)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-11)>
800 parts (1 equivalent) of a phenol modified with polypropenyl groups wherein the polypropylene portion has a number average molecular weight of 1500; 30 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 15 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise to the resulting mixture over 1 hour, and then reacted at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-11).

<フェノールアミン化合物の溶液(A-12)>
オクチル基で変性されたフェノール800部(1当量)と、ジエチレントリアミン260部(0.7当量)と、120レッドウッド秒の鉱物油871部とを混合した。得られた混合物に、1時間にわたって50%のホルムアルデヒド水溶液276部(ホルムアルデヒド108部相当、1当量)を滴下した後、窒素気流下、100℃で3時間反応させた。200℃に昇温し、未反応物と生成水を減圧除去した。その後、降温し、濾過して、フェノールアミン化合物の溶液(A-12)を調製した。
<Solution of phenolamine compound (A-12)>
800 parts (1 equivalent) of octyl-modified phenol, 260 parts (0.7 equivalent) of diethylenetriamine, and 871 parts of 120 redwood second mineral oil were mixed. After 276 parts of a 50% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 108 parts of formaldehyde, 1 equivalent) was added dropwise to the resulting mixture over 1 hour, the mixture was reacted at 100° C. for 3 hours under a nitrogen stream. The temperature was raised to 200° C., and unreacted substances and generated water were removed under reduced pressure. Thereafter, the temperature was lowered and filtered to prepare a phenolamine compound solution (A-12).

フェノールアミン化合物の種類、及び含有量、希釈剤の種類、及び含有量は、表1の「フェノールアミン化合物」欄、「希釈剤」欄にそれぞれ示すとおりである。 The type and content of the phenolamine compound and the type and content of the diluent are as shown in the "phenolamine compound" column and the "diluent" column of Table 1, respectively.

Figure 2022186352000011
(フェノールアミン化合物)
a1-1:ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリエチレンテトラアミンを反応させて得られた化合物
a1-2:ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリエチレンテトラアミンを反応させて得られた化合物をホウ酸と反応させた化合物(ホウ素含有量:0.2質量%)
a1-3:ポリブテン部分の数平均分子量が1200であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/ジエチレントリアミンを反応させて得られた化合物
a1-4:ポリブテン部分の数平均分子量が600であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリエチレンテトラアミンを反応させて得られた化合物
a1-5:ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリプロピレンテトラアミンを反応させて得られた化合物
a1-6:ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリエチレンテトラアミンを反応させて得られた化合物
a1-7:ポリブテン部分の数平均分子量が1500であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリエチレンテトラアミンを反応させて得られた化合物をホウ酸と反応させた化合物(ホウ素含有量:1.0質量%)
a1-8:ポリイソブチレン部分の数平均分子量が900であるポリイソブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリエチレンテトラアミンを反応させて得られた化合物
a1-9:ポリブテン部分の数平均分子量が600であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/テトラエチレンペンタアミンを反応させて得られた化合物
a1-10:ポリブテン部分の数平均分子量が1000であるポリブテニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/エチレンジアミンを反応させて得られた化合物
a1-11:ポリプロピレン部分の数平均分子量が1500であるポリプロペニル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/トリブチレンテトラアミンを反応させて得られた化合物
a1-12:オクチル基で変性されたフェノール/ホルムアルデヒド/ジエチレントリアミンを反応させて得られた化合物
(希釈剤)
a2-1:鉱物油(レッドウッド粘度計での粘度が100秒)
a2-2:流動パラフィン(レッドウッド粘度計での粘度が80秒)
a2-3:鉱物油(レッドウッド粘度計での粘度が150秒)
a2-4:流動パラフィン(レッドウッド粘度計での粘度が100秒)
a2-5:鉱物油(レッドウッド粘度計での粘度が120秒)
a2-6:鉱物油(レッドウッド粘度計での粘度が190秒)
次に、表2に示される各成分を用いて、フェノールアミン化合物の溶液(A-1)が60部、非イオン性界面活性剤(B1-1)が20部、ブレンステッド酸(C-1)が0.5部、エポキシ化合物(D-1)が7.5部、その他のシリコーン(E-1)が10部、その他化合物が2部となるようにビーカーに加えた。これらをよく撹拌して合成繊維用処理剤を調製した。
Figure 2022186352000011
(Phenolamine compound)
a1-1: A compound obtained by reacting phenol/formaldehyde/triethylenetetramine modified with a polybutenyl group having a polybutene moiety with a number average molecular weight of 1,500 a1-2: A polybutene moiety having a number average molecular weight of 1,500 A compound obtained by reacting a compound obtained by reacting phenol/formaldehyde/triethylenetetraamine modified with a polybutenyl group and reacting it with boric acid (boron content: 0.2% by mass)
a1-3: A compound obtained by reacting phenol/formaldehyde/diethylenetriamine modified with a polybutenyl group whose polybutene moiety has a number average molecular weight of 1200 a1-4: A polybutenyl group whose polybutene moiety has a number average molecular weight of 600 Compound obtained by reacting modified phenol/formaldehyde/triethylenetetramine a1-5: phenol/formaldehyde/tripropylenetetramine modified with a polybutenyl group having a polybutene moiety with a number average molecular weight of 1,500 was reacted. Compound a1-6 obtained by reacting polybutenyl group-modified phenol/formaldehyde/triethylenetetramine having a polybutene moiety with a number average molecular weight of 1500 a1-7: Number average polybutene moiety A compound obtained by reacting a compound obtained by reacting polybutenyl group-modified phenol/formaldehyde/triethylenetetramine having a molecular weight of 1500 with boric acid (boron content: 1.0% by mass)
a1-8: A compound obtained by reacting phenol/formaldehyde/triethylenetetramine modified with a polyisobutenyl group having a polyisobutylene moiety with a number average molecular weight of 900 a1-9: A polybutene moiety having a number average molecular weight of 600 Compound obtained by reacting phenol/formaldehyde/tetraethylenepentamine modified with a certain polybutenyl group a1-10: Reaction of phenol/formaldehyde/ethylenediamine modified with a polybutenyl group having a polybutene moiety with a number average molecular weight of 1000 Compound a1-11 obtained by reacting polypropenyl group-modified phenol/formaldehyde/tributylene tetraamine in which the polypropylene portion has a number average molecular weight of 1500 a1-12: Compound obtained by reacting with octyl group Compound obtained by reacting modified phenol/formaldehyde/diethylenetriamine (diluent)
a2-1: Mineral oil (viscosity with Redwood viscometer is 100 seconds)
a2-2: Liquid paraffin (viscosity with Redwood viscometer is 80 seconds)
a2-3: Mineral oil (viscosity in Redwood viscometer is 150 seconds)
a2-4: liquid paraffin (viscosity of 100 seconds with a Redwood viscometer)
a2-5: Mineral oil (viscosity on Redwood viscometer is 120 seconds)
a2-6: Mineral oil (190 seconds viscosity with Redwood viscometer)
Next, using each component shown in Table 2, 60 parts of phenolamine compound solution (A-1), 20 parts of nonionic surfactant (B1-1), Bronsted acid (C-1 ), 7.5 parts of the epoxy compound (D-1), 10 parts of the other silicone (E-1), and 2 parts of the other compound were added to the beaker. These were thoroughly stirred to prepare a synthetic fiber treatment agent.

(実施例2~26及び比較例1~3)
実施例2~26及び比較例1~3の各フェノールアミン化合物の溶液は、表1、2に示される各成分を使用し、実施例1と同様の方法にて調製した。各例の処理剤中におけるフェノールアミン化合物の溶液の種類と含有量、非イオン性界面活性剤の種類と含有量、ブレンステッド酸の種類と含有量、エポキシ化合物の種類と含有量、その他のシリコーンの種類と含有量、その他化合物の種類と含有量、及びコハク酸イミド化合物と非イオン性界面活性剤の質量比は、表2の「フェノールアミン化合物の溶液」欄、「非イオン性界面活性剤」欄、「ブレンステッド酸」欄、「エポキシ化合物」欄、「その他のシリコーン」欄、「その他化合物」欄、及び「コハク酸イミド化合物/非イオン性界面活性剤」欄にそれぞれ示すとおりである。
(Examples 2 to 26 and Comparative Examples 1 to 3)
A solution of each phenolamine compound of Examples 2 to 26 and Comparative Examples 1 to 3 was prepared in the same manner as in Example 1 using each component shown in Tables 1 and 2. Type and content of phenolamine compound solution, type and content of nonionic surfactant, type and content of Bronsted acid, type and content of epoxy compound, and other silicones in the treatment agent of each example The type and content of other compounds, the type and content of other compounds, and the mass ratio of the succinimide compound and the nonionic surfactant are shown in Table 2, "Solution of phenolamine compound" column, ” column, “Bronsted acid” column, “epoxy compound” column, “other silicone” column, “other compound” column, and “succinimide compound / nonionic surfactant” column, respectively. .

Figure 2022186352000012
表2の記号欄に記載するB1-1~B1-9、B2-1~B2-3、C-1~C-11、D-1~D-11、E-1~E-6、F-1~F-5の各成分の詳細は以下のとおりである。
Figure 2022186352000012
B1-1 to B1-9, B2-1 to B2-3, C-1 to C-11, D-1 to D-11, E-1 to E-6, F- described in the symbol column of Table 2 The details of each component of 1 to F-5 are as follows.

(非イオン性界面活性剤)
B1-1:ドデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを9モル付加させた化合物
B1-2:イソドデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを12モル付加させた化合物
B1-3:テトラデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを7モル付加させた化合物
B1-4:テトラデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを7モル付加させた化合物
B1-5:ペンタデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを15モル付加させた化合物
B1-6:テトラデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを15モル付加させた後、プロピレンオキサイドを18モル付加させた化合物
B1-7:2級トリデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを9モル付加させた化合物
B1-8:ドデシルアルコール1モルに対してエチレンオキサイドを2モル、プロピレンオキサイドを6モルランダム付加させた化合物
B1-9:トリスチレン化フェノール1モルに対してエチレンオキサイドを15モル、プロピレンオキサイドを9モル付加させた化合物
B2-1:ドデシルアミン1モルに対してエチレンオキサイドを4モル付加させた化合物
B2-2:ドデシルアミン1モルに対してエチレンオキサイドを8モル付加させた化合物
B2-3:オクタデシルアミン1モルに対してエチレンオキサイドを15モル付加させた化合物
(ブレンステッド酸)
C-1:酢酸
C-2:ポリオキシエチレン(n=10)ラウリルエーテル酢酸
C-3:ポリオキシエチレン(n=4.5)ラウリルエーテル酢酸
C-4:オレオイルサルコシネート
C-5:ラウロイルサルコシネート
C-6:トリデシルアルコールのエチレンオキサイド5モル付加物のリン酸エステル
C-7:ヘキサデシルリン酸エステル
C-8:乳酸
C-9:クエン酸
C-10:リン酸
C-11:ドデシルベンゼンスルホン酸
(エポキシ化合物)
D-1:25℃における動粘度が6000mm/s、当量が3700g/molである側鎖型脂環式エポキシ変性シリコーン
D-2:25℃における動粘度が8000mm/s、当量が3300g/molである側鎖型グリシジルエポキシ変性シリコーン
D-3:25℃における動粘度が120mm/s、当量が2700g/molである両末端型グリシジルエポキシ変性シリコーン
D-4:25℃における動粘度が2800mm/s、当量が2800g/molである側鎖型グリシジルエポキシポリエーテル変性シリコーン
D-5:25℃における動粘度が5000mm/s、当量が4200g/molである側鎖型脂環式エポキシ変性シリコーン
D-6:25℃における動粘度が3100mm/s、当量が10200g/molである側鎖型グリシジルエポキシポリエーテル変性シリコーン
D-7:ビスフェノールAジグリシジルエーテル(平均分子量370)
D-8:ビスフェノールAジグリシジルエーテル(平均分子量470)
D-9:ビスフェノールFジグリシジルエーテル(平均分子量340)
D-10:テトラグリシジルジアミンジフェニルメタン
D-11:ポリグリセリンのグリシジルエーテル化物(平均分子量1000)
(その他のシリコーン)
E-1:25℃における動粘度が250mm/s、当量が7600g/molであるジアミン型のアミノ変性シリコーン
E-2:25℃における動粘度が1300mm/s、当量が1700g/molであるジアミン型のアミノ変性シリコーン
E-3:25℃における動粘度が1700mm/s、当量が3800g/molであるモノアミン型のアミノ変性シリコーン
E-4:25℃における動粘度が80mm/s、当量が4000g/molであるジアミン型のアミノ変性シリコーン
E-5:25℃における動粘度が5000mm/sであるジメチルシリコーン
E-6:25℃における動粘度が1700mm/s、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド=40/60、シリコーン/ポリエーテルの質量比20/80のポリエーテル変性シリコーン
(その他化合物)
F-1:分子量600のポリエチレングリコールの両末端に3-アミノプロピル基を付加したもの
F-2:ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物のジドデシルエステル
F-3:1-エチル-2-(ヘプタデセニル)-4,5-ジハイドロ-3-(2-ハイドロキシエチル)-1H-イミダゾリニウムのエチル硫酸塩
F-4:トリメチルオクチルアンモニウムジメチルホスフェート
F-5:イソトリデシルイソステアレート
試験区分2(合成繊維、及び炭素繊維の製造)
試験区分1で調製した合成繊維用処理剤を用いて、合成繊維、及び炭素繊維を製造した。
(Nonionic surfactant)
B1-1: Compound obtained by adding 9 mol of ethylene oxide to 1 mol of dodecyl alcohol B1-2: Compound obtained by adding 12 mol of ethylene oxide to 1 mol of isododecyl alcohol B1-3: 1 mol of tetradecyl alcohol B1-4: Compound obtained by adding 7 mol of ethylene oxide to 1 mol of tetradecyl alcohol B1-5: 15 mol of ethylene oxide to 1 mol of pentadecyl alcohol Added compound B1-6: Compound obtained by adding 15 mol of ethylene oxide to 1 mol of tetradecyl alcohol and then adding 18 mol of propylene oxide B1-7: Ethylene to 1 mol of secondary tridecyl alcohol Compound to which 9 mol of oxide was added B1-8: Compound to which 2 mol of ethylene oxide and 6 mol of propylene oxide were randomly added to 1 mol of dodecyl alcohol B1-9: Ethylene oxide to 1 mol of tristyrenated phenol 15 mol of and 9 mol of propylene oxide are added B2-1: A compound in which 4 mol of ethylene oxide is added to 1 mol of dodecylamine B2-2: 8 mol of ethylene oxide is added to 1 mol of dodecylamine Compound B2-3: A compound obtained by adding 15 mol of ethylene oxide to 1 mol of octadecylamine (Bronsted acid)
C-1: acetic acid C-2: polyoxyethylene (n = 10) lauryl ether acetic acid C-3: polyoxyethylene (n = 4.5) lauryl ether acetic acid C-4: oleoyl sarcosinate C-5: Lauroyl sarcosinate C-6: phosphate ester of tridecyl alcohol ethylene oxide 5 mole adduct C-7: hexadecyl phosphate ester C-8: lactic acid C-9: citric acid C-10: phosphoric acid C- 11: Dodecylbenzenesulfonic acid (epoxy compound)
D-1: Side chain type alicyclic epoxy-modified silicone having a kinematic viscosity at 25°C of 6000 mm 2 /s and an equivalent weight of 3700 g/mol D-2: A kinematic viscosity at 25°C of 8000 mm 2 /s and an equivalent weight of 3300 g/mol mol side chain type glycidyl epoxy-modified silicone D-3: kinematic viscosity at 25° C. is 120 mm 2 /s and equivalent weight is 2700 g/mol double-ended glycidyl epoxy-modified silicone D-4: kinematic viscosity at 25° C. is 2800 mm 2 /s, equivalent weight is 2800 g/mol side chain type glycidyl epoxy polyether-modified silicone D-5: side chain type alicyclic epoxy-modified silicone with kinematic viscosity at 25° C. of 5000 mm 2 /s and equivalent weight of 4200 g/mol Silicone D-6: Side chain type glycidyl epoxy polyether-modified silicone having a kinematic viscosity at 25°C of 3100 mm 2 /s and an equivalent weight of 10200 g/mol D-7: Bisphenol A diglycidyl ether (average molecular weight 370)
D-8: bisphenol A diglycidyl ether (average molecular weight 470)
D-9: Bisphenol F diglycidyl ether (average molecular weight 340)
D-10: Tetraglycidyldiamine diphenylmethane D-11: Glycidyl etherate of polyglycerin (average molecular weight 1000)
(other silicones)
E-1: A diamine-type amino-modified silicone having a kinematic viscosity at 25°C of 250 mm 2 /s and an equivalent weight of 7600 g/mol E-2: A kinematic viscosity at 25°C of 1300 mm 2 /s and an equivalent weight of 1700 g/mol Diamine-type amino-modified silicone E-3: Monoamine-type amino-modified silicone with a kinematic viscosity of 1700 mm 2 /s at 25°C and an equivalent weight of 3800 g/mol E-4: Kinematic viscosity at 25°C of 80 mm 2 /s and an equivalent diamine type amino-modified silicone E-5: dimethyl silicone having a kinematic viscosity of 5000 mm 2 /s at 25° C. E-6: kinematic viscosity of 1700 mm 2 /s at 25° C., ethylene oxide/propylene oxide = 40/60, polyether-modified silicone with a silicone/polyether mass ratio of 20/80 (Other compounds)
F-1: Polyethylene glycol having a molecular weight of 600 with 3-aminopropyl groups added to both ends F-2: Didodecyl ester of a bisphenol A ethylene oxide 2-mol adduct F-3: 1-ethyl-2-( heptadecenyl)-4,5-dihydro-3-(2-hydroxyethyl)-1H-imidazolinium ethyl sulfate F-4: trimethyloctylammonium dimethyl phosphate F-5: isotridecyl isostearate Test category 2 ( manufacturing of synthetic fibers and carbon fibers)
Synthetic fibers and carbon fibers were produced using the synthetic fiber treatment agent prepared in Test Section 1.

まず、工程1として、アクリル樹脂を湿式紡糸した。具体的には、アクリロニトリル95質量%、アクリル酸メチル3.5質量%、メタクリル酸1.5質量%からなる極限粘度1.80の共重合体を、ジメチルアセトアミド(DMAC)に溶解してポリマー濃度が21.0質量%、60℃における粘度が500ポイズの紡糸原液を作成した。紡糸原液は、紡浴温度35℃に保たれたDMACの70質量%水溶液の凝固浴中に孔径(内径)0.075mm、ホール数12,000の紡糸口金よりドラフト比0.8で吐出した。 First, as step 1, an acrylic resin was wet-spun. Specifically, a copolymer composed of 95% by mass of acrylonitrile, 3.5% by mass of methyl acrylate, and 1.5% by mass of methacrylic acid and having an intrinsic viscosity of 1.80 was dissolved in dimethylacetamide (DMAC) to give a polymer concentration of was 21.0% by mass and a spinning dope having a viscosity of 500 poise at 60°C was prepared. The spinning stock solution was discharged from a spinneret with a hole diameter (inner diameter) of 0.075 mm and a hole number of 12,000 at a draft ratio of 0.8 into a coagulation bath of 70 mass % aqueous solution of DMAC kept at a spinning bath temperature of 35°C.

凝固糸を水洗槽の中で脱溶媒と同時に5倍に延伸して水膨潤状態のアクリル繊維ストランド(原料繊維)を作成した。このアクリル繊維ストランドに対して、固形分付着量が1質量%(溶媒を含まない)となるように、試験区分1で調製した合成繊維用処理剤を給油した。合成繊維用処理剤の給油は、合成繊維用処理剤の4%イオン交換水溶液を用いた浸漬法により実施した。その後、アクリル繊維ストランドに対して、130℃の加熱ローラーで乾燥緻密化処理を行い、更に170℃の加熱ローラー間で1.7倍の延伸を施した後に巻き取り装置を用いて糸管に巻き取った。 The coagulated yarn was desolvated in a washing tank and simultaneously stretched 5 times to prepare a water-swollen acrylic fiber strand (raw material fiber). The synthetic fiber treatment agent prepared in test section 1 was oiled to the acrylic fiber strands so that the solid content adhesion amount was 1% by mass (not including the solvent). Oiling of the synthetic fiber treatment agent was carried out by an immersion method using a 4% ion-exchanged aqueous solution of the synthetic fiber treatment agent. After that, the acrylic fiber strand is dried and densified with a heating roller at 130°C, further stretched by 1.7 times between heating rollers at 170°C, and then wound around a yarn tube using a winding device. I took

次に、工程2として、巻き取られた合成繊維から糸を解舒し、230~270℃の温度勾配を有する耐炎化炉で空気雰囲気下1時間、耐炎化処理した後に、搬送用ローラーを経由して糸管に巻き取ることで耐炎化糸(耐炎化繊維)を得た。 Next, in step 2, yarn is unwound from the wound synthetic fiber, subjected to flameproofing treatment in an air atmosphere for 1 hour in a flameproofing furnace with a temperature gradient of 230 to 270°C, and passed through a conveying roller. Then, a flame-resistant yarn (flame-resistant fiber) was obtained by winding it around a yarn tube.

次に、工程3として、巻き取られた耐炎化糸から糸を解舒し、窒素雰囲気下で300~1300℃の温度勾配を有する炭素化炉で焼成して炭素繊維に転換後、糸管に巻き取ることで炭素繊維を得た。 Next, in step 3, the yarn is unwound from the wound flame-resistant yarn, baked in a carbonization furnace with a temperature gradient of 300 to 1300 ° C. in a nitrogen atmosphere, converted to carbon fiber, and then formed into a yarn tube. Carbon fibers were obtained by winding.

試験区分3(評価)
実施例1~26及び比較例1~3の処理剤について、処理剤を付着させた合成繊維を用いて作製した耐炎化繊維の集束性、炭素繊維同士の融着の有無、炭素繊維の強度、及び炭素繊維の毛羽の有無を評価した。各試験の手順について以下に示す。また、試験結果を表1の“耐炎化集束性”、“融着”、“強度”、及び“毛羽”欄に示す。
Test category 3 (evaluation)
Regarding the treatment agents of Examples 1 to 26 and Comparative Examples 1 to 3, the bundling property of the flameproof fibers produced using the synthetic fibers to which the treatment agent was attached, the presence or absence of fusion between carbon fibers, the strength of the carbon fibers, And the presence or absence of fluff on the carbon fiber was evaluated. The procedure for each test is shown below. Also, the test results are shown in Table 1 in the columns of "flame resistant bundling", "fusion", "strength", and "fluff".

(耐炎化集束性)
試験区分2の工程2において、耐炎化処理を行った繊維が搬送用ローラーを通過する際の集束状態を目視で確認して、以下の基準で集束性の評価を行った。
(Flame resistant convergence)
In step 2 of test section 2, the bundling state of the flame-resistant treated fibers passing through the transport rollers was visually observed, and bundling properties were evaluated according to the following criteria.

・耐炎化繊維の集束性の評価基準
◎(良好):繊維が集束してトウ幅が相対的に狭くなっており、且つトウ幅が一定である場合
〇(可):繊維が集束しているものの、トウ幅が一定でない場合
×(不可):繊維が集束しておらず、繊維束中に空間が存在してトウ幅が広くなっている場合
(融着)
試験区分2の工程3で得られた炭素繊維を長さ10mmに切断し、ポリオキシエチレン(10)ラウリルエーテルの水溶液中に分散させた。10分間攪拌した後、繊維の分散状態を目視で確認して、以下の基準で融着の評価を行なった。
・Evaluation criteria for bundling property of flame-resistant fibers ◎ (Good): When fibers are bundled and the toe width is relatively narrow, and the toe width is constant ○ (Fair): Fibers are bundled However, when the tow width is not constant × (impossible): When the tow width is widened due to the presence of spaces in the fiber bundle without the fibers being bundled (fusion)
The carbon fibers obtained in step 3 of test section 2 were cut into 10 mm lengths and dispersed in an aqueous solution of polyoxyethylene (10) lauryl ether. After stirring for 10 minutes, the dispersed state of the fibers was visually observed, and fusion bonding was evaluated according to the following criteria.

◎(良好):繊維が完全に均一に分散しており、短繊維束の存在が全く認められない場合
〇(可):繊維が概ね均一に分散しているが、短繊維束の存在が明らかに認められる場合
×(不可):繊維の分散状態が不均一で、短繊維束の存在が全体に認められる場合
(強度)
試験区分2の工程3で得られた炭素繊維を用いて、JIS R 7606に準じて炭素繊維の強度を測定した。以下の基準で炭素繊維の強度の評価を行った。
◎ (Good): Fibers are completely uniformly dispersed and no short fiber bundles are observed. ○ (Fair): Fibers are generally uniformly dispersed, but the presence of short fiber bundles is evident. × (impossible): When the distribution of fibers is uneven and the presence of short fiber bundles is observed throughout (strength)
Using the carbon fiber obtained in step 3 of test section 2, the strength of the carbon fiber was measured according to JIS R 7606. The strength of carbon fibers was evaluated according to the following criteria.

・強度の評価基準
◎◎(優れる):強度が4.5GPa以上
◎(良好):強度が4.0GPa以上、4.5GPa未満
〇(可):強度が3.5GPa以上、4.0GPa未満
×(不可):強度が3.5GPa未満
(毛羽)
試験区分2の工程3において、糸管に巻き取られる炭素繊維を目視で観察し、10分間当たりの毛羽数を以下の基準で評価した。
・ Evaluation criteria for strength ◎ ◎ (excellent): strength of 4.5 GPa or more ◎ (good): strength of 4.0 GPa or more and less than 4.5 GPa ○ (acceptable): strength of 3.5 GPa or more and less than 4.0 GPa × (Not allowed): Strength less than 3.5 GPa (fluff)
In step 3 of test section 2, the carbon fibers wound around the thread tube were visually observed, and the number of fluffs per 10 minutes was evaluated according to the following criteria.

・毛羽の評価基準
◎◎(優れる):毛羽数が10個未満
◎(良好):毛羽数が10個以上、30個未満
〇(可):毛羽数が30個以上、50個未満
×(不可):毛羽数が50個以上
表2の結果から、本発明によれば、耐炎化繊維の集束性を好適に向上させることができる。また、本発明の合成繊維用処理剤を付着させた合成繊維を用いて製造した炭素繊維は、繊維同士の融着が抑制される。また、強度が向上するとともに、毛羽が抑制される。
・ Evaluation criteria for fluff ◎◎ (excellent): less than 10 fluff ◎ (good): 10 or more and less than 30 fluff 〇 (acceptable): 30 or more and less than 50 fluff × (impossible) ): The number of fluffs is 50 or more From the results in Table 2, according to the present invention, the bundling property of the flame-resistant fibers can be favorably improved. Further, in the carbon fiber produced using the synthetic fiber to which the treatment agent for synthetic fiber of the present invention is adhered, the fusion between the fibers is suppressed. In addition, strength is improved and fluffing is suppressed.

Claims (10)

フェノールアミン化合物、及び非イオン性界面活性剤を含有することを特徴とする合成繊維用処理剤。 A synthetic fiber treatment agent comprising a phenolamine compound and a nonionic surfactant. 前記フェノールアミン化合物が、
下記のフェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物とから形成されたもの、及び下記のフェノール誘導体と、ホルムアルデヒドと、ポリアミン化合物の3成分から形成された化合物に対してホウ素含有化合物を反応させたものから選ばれる少なくとも一つである請求項1に記載の合成繊維用処理剤。
フェノール誘導体:数平均分子量が100以上2000以下の炭化水素基が、変性しているフェノール。
The phenolamine compound is
A compound formed from the following phenol derivative, formaldehyde, and a polyamine compound, and a compound formed from the following three components of a phenol derivative, formaldehyde, and a polyamine compound, which is reacted with a boron-containing compound The treatment agent for synthetic fibers according to claim 1, which is at least one selected.
Phenol derivative: A phenol in which a hydrocarbon group having a number average molecular weight of 100 or more and 2000 or less is modified.
前記非イオン性界面活性剤が、炭素数4以上30以下の一価アルコール1モルに対し炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドを合計で1モル以上50モル以下の割合で付加させた化合物、及び炭素数4以上30以下のアルキルアミン1モルに対し炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドを合計で1モル以上50モル以下の割合で付加させた化合物の少なくとも一つを含む請求項1又は2に記載の合成繊維用処理剤。 The nonionic surfactant is a compound obtained by adding an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms to 1 mol of a monohydric alcohol having 4 to 30 carbon atoms in a total ratio of 1 to 50 moles, and Claim 1 or 2, comprising at least one compound obtained by adding an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms to 1 mol to 1 mol of an alkylamine having 4 to 30 carbon atoms in a total amount of 1 to 50 moles. The treatment agent for synthetic fibers described. 前記フェノールアミン化合物と前記非イオン性界面活性剤との質量比が、フェノールアミン化合物/非イオン性界面活性剤=5/95以上95/5以下である請求項1~3のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤。 The mass ratio of the phenolamine compound and the nonionic surfactant is phenolamine compound/nonionic surfactant = 5/95 or more and 95/5 or less, according to any one of claims 1 to 3. The treatment agent for synthetic fibers described. さらに、ブレンステッド酸を含有する請求項1~4のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤。 The treatment agent for synthetic fibers according to any one of claims 1 to 4, further comprising Bronsted acid. さらに、エポキシ化合物を含有する請求項1~5のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤。 The treatment agent for synthetic fibers according to any one of claims 1 to 5, further comprising an epoxy compound. 前記エポキシ化合物が、エポキシ変性シリコーン、及びエポキシ・ポリエーテル変性シリコーンから選ばれる少なくとも一つを含むものである請求項6に記載の合成繊維用処理剤。 7. The synthetic fiber treatment agent according to claim 6, wherein the epoxy compound contains at least one selected from epoxy-modified silicone and epoxy-polyether-modified silicone. さらに、アミノ変性シリコーン、ジメチルシリコーン、及びポリエーテル変性シリコーンから選ばれる少なくとも一つを含有する請求項1~7のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤。 The synthetic fiber treatment agent according to any one of claims 1 to 7, further comprising at least one selected from amino-modified silicone, dimethyl silicone, and polyether-modified silicone. 前記合成繊維が、炭素繊維前駆体である請求項1~8のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤。 The synthetic fiber treatment agent according to any one of claims 1 to 8, wherein the synthetic fiber is a carbon fiber precursor. 請求項1~9のいずれか一項に記載の合成繊維用処理剤が付着していることを特徴とする合成繊維。 A synthetic fiber to which the synthetic fiber treatment agent according to any one of claims 1 to 9 is adhered.
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